JPH02113890A - 光学活性なβ−ハロ乳酸又はグリシジル酸の合成法 - Google Patents
光学活性なβ−ハロ乳酸又はグリシジル酸の合成法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
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- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、医薬品合成中間体である光学活性なβ−ハロ
乳酸又は光学活性なグリシジル酸を効率良く合成する光
学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル酸の合
成法に関するものである。
乳酸又は光学活性なグリシジル酸を効率良く合成する光
学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル酸の合
成法に関するものである。
(従来の技術)
β−ハロ乳酸又はグリシジル酸は、不整脈薬剤など多く
の医薬品を合成する際の合成中間体として重要な化合物
である。従来、多くの合成医薬品は、光学活性体でなく
、ラセミ体の形で使用されることがほとんどであったが
、近年、光学活性体が薬効を持ち、ラセミ体は薬効がな
い例が見出され、有効な光学活性体を合成しようという
機運が高まってきている。しかし、よく知られているよ
うに、従来の有機合成法では光学活性体を合成すること
がきわめて困難で、通常、ラセミ体しか合成できない。
の医薬品を合成する際の合成中間体として重要な化合物
である。従来、多くの合成医薬品は、光学活性体でなく
、ラセミ体の形で使用されることがほとんどであったが
、近年、光学活性体が薬効を持ち、ラセミ体は薬効がな
い例が見出され、有効な光学活性体を合成しようという
機運が高まってきている。しかし、よく知られているよ
うに、従来の有機合成法では光学活性体を合成すること
がきわめて困難で、通常、ラセミ体しか合成できない。
光学活性体である合成医薬品を得るには、合成の中間段
階で光学活性体を得て、これから最終の医薬品にHA
”!する方法がしばしば用いられている。
階で光学活性体を得て、これから最終の医薬品にHA
”!する方法がしばしば用いられている。
重要な医薬中間体であるβ−ハロ乳酸又はグリシジル酸
においても同様で、光学活性なβ−ハロ乳酸や光学活性
なグリシジル酸を得る試みがなされている。例えば(イ
)ヒルシュベインらは、クロロピルビン酸を乳酸脱水素
酵素で還元してβ−クロロ乳酸としたのち、水酸化カリ
ウムを加えて還化させることで光学活性なグリシジル酸
を合成している〔ビー・エル・ヒルシュベイン、ジー・
エム・ホワイトサイド、アメリカ化学会誌、(J、Am
。
においても同様で、光学活性なβ−ハロ乳酸や光学活性
なグリシジル酸を得る試みがなされている。例えば(イ
)ヒルシュベインらは、クロロピルビン酸を乳酸脱水素
酵素で還元してβ−クロロ乳酸としたのち、水酸化カリ
ウムを加えて還化させることで光学活性なグリシジル酸
を合成している〔ビー・エル・ヒルシュベイン、ジー・
エム・ホワイトサイド、アメリカ化学会誌、(J、Am
。
Chem、Soc、) 104巻4458 (1982
年)〕。
年)〕。
また、別の例としては、(ロ)3−クロロ−1,2−プ
ロパンジオールを微生物で酸化させたのち、上記ヒルシ
ュベインらの報告と同様水酸化カリウムを加えて還化さ
せる方法を報告している〔大橋、長谷用、有機合成化学
45巻、331頁(1,987年)〕。
ロパンジオールを微生物で酸化させたのち、上記ヒルシ
ュベインらの報告と同様水酸化カリウムを加えて還化さ
せる方法を報告している〔大橋、長谷用、有機合成化学
45巻、331頁(1,987年)〕。
一方、2−ハロ酸デヒドロゲナーゼは、し−ハロ酸をD
−ヒドロキシ酸にするこで知られている〔ジャーナル・
オン・バイオロジカルケミストリー誌(J、Biol、
Chem、)第243巻、428頁(1968年)、ジ
ャーナル・オン・ヨーロピアン・バイオケミストリー誌
(J、Eur、Biochem、)第21巻、99頁(
1971年)及びアグリカルチュラル・バイオロジカル
・ケミストリー誌(Agric、Biol、Chem、
) 46 巻、 837頁(1,982)、特開昭
57−1.25690.1256.Il1号公号公報時
にL−クロロプロピオン酸からのD−乳酸の製造は工業
的な光学活性乳酸の有効な方法である。また、2−ハロ
酸デヒドロゲナーゼを用い、ラセミ体のクロロプロピオ
ン酸からの光学活性乳酸の製造法も知られている(特開
昭59−31690号公報)。
−ヒドロキシ酸にするこで知られている〔ジャーナル・
オン・バイオロジカルケミストリー誌(J、Biol、
Chem、)第243巻、428頁(1968年)、ジ
ャーナル・オン・ヨーロピアン・バイオケミストリー誌
(J、Eur、Biochem、)第21巻、99頁(
1971年)及びアグリカルチュラル・バイオロジカル
・ケミストリー誌(Agric、Biol、Chem、
) 46 巻、 837頁(1,982)、特開昭
57−1.25690.1256.Il1号公号公報時
にL−クロロプロピオン酸からのD−乳酸の製造は工業
的な光学活性乳酸の有効な方法である。また、2−ハロ
酸デヒドロゲナーゼを用い、ラセミ体のクロロプロピオ
ン酸からの光学活性乳酸の製造法も知られている(特開
昭59−31690号公報)。
しかし、α位の炭酸だけでなくβ位の炭素もハロゲン化
されたα、β−ジハロプロピオン酸のα位の炭素を脱ハ
ロゲン化することは全く知られていなかった。
されたα、β−ジハロプロピオン酸のα位の炭素を脱ハ
ロゲン化することは全く知られていなかった。
(発明が解決しようとする課題)
前記した(イ)の方法では、高価なNADI+と呼ばれ
る補酵素を使用しなければならない問題があり、経済的
に光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル酸
の合成法にはなり得す、この欠点を改善する目的で、グ
ルコース6−りん酸膜水素酵素を用いる、いわゆる補酵
素再生産系と共役している方法が提案されているものの
、十分な経済的効果は得られておらず、しかも、反応系
が2つの酵素と補酵素NAD)Iとの共存系であるため
、極めて複雑となるという問題があり、また、(ロ)の
方法では、補酵素再生の問題点が解消されるものの、収
率が10〜28%ときわめて低くという問題があり、こ
れらの方法は、光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性な
グリシジル酸を得るための工業的に有11な方法と言え
ない。
る補酵素を使用しなければならない問題があり、経済的
に光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル酸
の合成法にはなり得す、この欠点を改善する目的で、グ
ルコース6−りん酸膜水素酵素を用いる、いわゆる補酵
素再生産系と共役している方法が提案されているものの
、十分な経済的効果は得られておらず、しかも、反応系
が2つの酵素と補酵素NAD)Iとの共存系であるため
、極めて複雑となるという問題があり、また、(ロ)の
方法では、補酵素再生の問題点が解消されるものの、収
率が10〜28%ときわめて低くという問題があり、こ
れらの方法は、光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性な
グリシジル酸を得るための工業的に有11な方法と言え
ない。
一方、前記したように2−ハロ酸デヒドロゲナーゼは、
L−ハロ酸をD−ヒドロキシ酸にすることで知られてい
るものの、α位の炭素だけでなく、β位の炭素もハロゲ
ン化されたα、β−ジハロプロピオン酸のα位の炭素を
脱ハロゲン化することは全く知られていなかった。
L−ハロ酸をD−ヒドロキシ酸にすることで知られてい
るものの、α位の炭素だけでなく、β位の炭素もハロゲ
ン化されたα、β−ジハロプロピオン酸のα位の炭素を
脱ハロゲン化することは全く知られていなかった。
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、安価にしかも工業的に有利な光学純度の
高い光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル
酸の合成法を提供することを目的として鋭意研究の結果
、α、β−ジハロプロピオン酸を原料とする光学活性な
β−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル酸の合成に2−
ハロ酸デハロゲナーゼを利用すれば、上記の目的が達成
しうろことを見出し、本発明に到達した。
高い光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル
酸の合成法を提供することを目的として鋭意研究の結果
、α、β−ジハロプロピオン酸を原料とする光学活性な
β−ハロ乳酸又は光学活性なグリシジル酸の合成に2−
ハロ酸デハロゲナーゼを利用すれば、上記の目的が達成
しうろことを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、α、β−ジハロプロピオン酸に2
−ハロ酸デハロゲナーゼを作用させることを特徴とする
光学活性なβ−ハロ乳酸の合成法、pl+が9を越える
条件下でα、β−ジハロプロピオン酸に2−ハロ酸デハ
ロゲナーゼを作用させることを特徴とする光学活性なグ
リシジル酸の合成法及び請求項1で得られたβ=ハロ乳
酸とアルカリを含む溶媒とを反応させて光学活性なグリ
シジル酸を得ることを特徴とする光学活性なグリシジル
酸の合成法を要旨とするものである。
−ハロ酸デハロゲナーゼを作用させることを特徴とする
光学活性なβ−ハロ乳酸の合成法、pl+が9を越える
条件下でα、β−ジハロプロピオン酸に2−ハロ酸デハ
ロゲナーゼを作用させることを特徴とする光学活性なグ
リシジル酸の合成法及び請求項1で得られたβ=ハロ乳
酸とアルカリを含む溶媒とを反応させて光学活性なグリ
シジル酸を得ることを特徴とする光学活性なグリシジル
酸の合成法を要旨とするものである。
本発明に用いられるα、β−ジハロプロピオン酸として
は、例えば、ジクロロプロピオン酸、ジブロモプロピオ
ン酸、ショートプロピオン酸などのα、β−ジハロゲン
体があげられる。
は、例えば、ジクロロプロピオン酸、ジブロモプロピオ
ン酸、ショートプロピオン酸などのα、β−ジハロゲン
体があげられる。
また、本発明においては、安価なアクリル酸をハロゲン
化して得たものを用いることもできる。
化して得たものを用いることもできる。
本発明に用いられる2−ハロ酸デハロゲナーゼとは、酵
素番号E、C,3,8,1,−に分類する酵素群の総称
であり、ハロゲン置換されたカルボン酸のα位のハロゲ
ンを脱ハロゲン化する活性。
素番号E、C,3,8,1,−に分類する酵素群の総称
であり、ハロゲン置換されたカルボン酸のα位のハロゲ
ンを脱ハロゲン化する活性。
を有する酵素である。これらの酵素は、カビや細菌から
入手することができ、例えばトリコデルマ(Trich
roderma)、アクロスタラグムス(Acrost
al mus)、ペニシリウム(Penicilli
um)、クロレスタチス(Cr o−明記±±■)など
のカビや、シュードモナス(Pseudomonas)
、アースロバフタ−(Arthrobacter) 、
リゾビウム(Rhizobium)、アグロバクテリウ
ム(A robacterium) 、バチルス(Ba
cillus) 、アルカリジュネス(Alcali
enes)、ノーカルブイア(Norcard ia)
、ミクロコツカス(旧crococcus) 、アクロ
モバクタ−(Achromobacter)、モラゼラ
(Moraxella)などの細菌があげられる。特に
シュードモナス・プチダ(Pseudomonas皿復
da) 1.09株(微工研菌寄第10262号)由来
の酵素は特異性が高く有効である。この苗株は宇治市内
の畑作土壌から採取してきた土からの菌を、0.3%の
α−クロロプロピオン酸 の単一の炭素源と。
入手することができ、例えばトリコデルマ(Trich
roderma)、アクロスタラグムス(Acrost
al mus)、ペニシリウム(Penicilli
um)、クロレスタチス(Cr o−明記±±■)など
のカビや、シュードモナス(Pseudomonas)
、アースロバフタ−(Arthrobacter) 、
リゾビウム(Rhizobium)、アグロバクテリウ
ム(A robacterium) 、バチルス(Ba
cillus) 、アルカリジュネス(Alcali
enes)、ノーカルブイア(Norcard ia)
、ミクロコツカス(旧crococcus) 、アクロ
モバクタ−(Achromobacter)、モラゼラ
(Moraxella)などの細菌があげられる。特に
シュードモナス・プチダ(Pseudomonas皿復
da) 1.09株(微工研菌寄第10262号)由来
の酵素は特異性が高く有効である。この苗株は宇治市内
の畑作土壌から採取してきた土からの菌を、0.3%の
α−クロロプロピオン酸 の単一の炭素源と。
して、0.5%の硫安、0.1%のりん酸−カリウム、
0.1 %のりん酸二ナトリウム2水和塩、pH7,0
の培地で、試験管内において、集積培養して得たもので
ある。またシュードモナスUKI1.3株(微工研菌寄
5666号)はD型のα、β−ジハロプロピオン酸の脱
ハロゲンに有効である。
0.1 %のりん酸二ナトリウム2水和塩、pH7,0
の培地で、試験管内において、集積培養して得たもので
ある。またシュードモナスUKI1.3株(微工研菌寄
5666号)はD型のα、β−ジハロプロピオン酸の脱
ハロゲンに有効である。
本発明で光学活性なβ−ハロ乳酸を合成するには、例え
ば、α、β−ジハロプロピオン酸を緩衝液に溶かし、こ
の溶液と2−へロ酸デハロゲナーゼ又は2−ハロ酸デハ
ロゲナーゼを含有する菌体とを混合して実施すればよい
。このときの緩衝液としては、例えば、クエン酸、酢酸
、リン酸、トリス、イミダゾール、コリジン、バルビタ
ール、炭酸、ホウ酸などの緩衝液が適宜使用され、その
濃度としては、10〜500+++M、特ニ20〜2o
omMが適当である。
ば、α、β−ジハロプロピオン酸を緩衝液に溶かし、こ
の溶液と2−へロ酸デハロゲナーゼ又は2−ハロ酸デハ
ロゲナーゼを含有する菌体とを混合して実施すればよい
。このときの緩衝液としては、例えば、クエン酸、酢酸
、リン酸、トリス、イミダゾール、コリジン、バルビタ
ール、炭酸、ホウ酸などの緩衝液が適宜使用され、その
濃度としては、10〜500+++M、特ニ20〜2o
omMが適当である。
そして、α、β−ジハロプロピオン酸の濃度(W/V%
)としては、0.1〜1000が適当であり、10〜5
00、特に50〜300が好ましい。また、2−ハロ酸
デハロゲナーゼの使用星としては、α、β−ジハロプロ
ピオン酸の量と反応が完結するのに要する時間とから決
定されるが、例えば100ミリモルのα、β−ジハロプ
ロピオン酸を8時間でβ−ハロ乳酸を得るためには、約
210ユニ7トの2−ハロ酸デハロゲナーゼを使用すれ
ばよい。
)としては、0.1〜1000が適当であり、10〜5
00、特に50〜300が好ましい。また、2−ハロ酸
デハロゲナーゼの使用星としては、α、β−ジハロプロ
ピオン酸の量と反応が完結するのに要する時間とから決
定されるが、例えば100ミリモルのα、β−ジハロプ
ロピオン酸を8時間でβ−ハロ乳酸を得るためには、約
210ユニ7トの2−ハロ酸デハロゲナーゼを使用すれ
ばよい。
このとき、pHが9を越える条件では、グリシジル酸が
β−ハロ乳酸と共に蓄積されるので、pHを9以下にす
ることが好ましく、さらに7〜9にすることが好ましい
。反応温度としては、10’C〜70℃が適当で、20
℃〜50℃が好ましく、特に30℃〜40°Cが好まし
い。
β−ハロ乳酸と共に蓄積されるので、pHを9以下にす
ることが好ましく、さらに7〜9にすることが好ましい
。反応温度としては、10’C〜70℃が適当で、20
℃〜50℃が好ましく、特に30℃〜40°Cが好まし
い。
このようにしてβ−ハロ乳酸水溶液が得られ、得られた
β−ハロ乳酸水溶液がらβ−ハロ乳酸を単離するには、
例えば得られたβ−ハロ乳酸水溶液のpHを4以下に下
げ、さらに必要ならば、食塩、塩化カリウム、塩化マグ
ネシウム、硝酸ナトリウム、臭化カリウム等の無機塩を
適量加えたのち、水に溶解しない有機溶媒、例えば、酢
酸エチル、エーテル、塩化メチレン、クロロホルム、プ
ロピオン酸メチルなどで抽出し、この抽出液を乾燥後、
濃縮し、β−ハロ乳酸の固形物として単離することがで
きる。
β−ハロ乳酸水溶液がらβ−ハロ乳酸を単離するには、
例えば得られたβ−ハロ乳酸水溶液のpHを4以下に下
げ、さらに必要ならば、食塩、塩化カリウム、塩化マグ
ネシウム、硝酸ナトリウム、臭化カリウム等の無機塩を
適量加えたのち、水に溶解しない有機溶媒、例えば、酢
酸エチル、エーテル、塩化メチレン、クロロホルム、プ
ロピオン酸メチルなどで抽出し、この抽出液を乾燥後、
濃縮し、β−ハロ乳酸の固形物として単離することがで
きる。
次に光学活性なグリシジル酸を合成するには、例′えば
上述の光学活性なβ−ハロ乳酸を合成する方法でpl+
が9を越える条件下、好ましくは9.5〜11の条件下
で行うことにより、−段階で合成することもできるが、
グリシジル酸への変換率を上げるために、2段階に分け
て行うことも出来る。
上述の光学活性なβ−ハロ乳酸を合成する方法でpl+
が9を越える条件下、好ましくは9.5〜11の条件下
で行うことにより、−段階で合成することもできるが、
グリシジル酸への変換率を上げるために、2段階に分け
て行うことも出来る。
すなわち、上述のようにして単離した光学活性なβ−ハ
ロ乳酸の固形物とメタノール、エタノールなどのアルコ
ール類、ジメチルホルムアミド(DMF)やジメチルス
ルホキシド(DMSO)などのアミド溶媒などに水酸化
カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのア
ルカリを加えた溶媒とを反応させることによって、光学
活性なグリシジル酸を得ることができる。
ロ乳酸の固形物とメタノール、エタノールなどのアルコ
ール類、ジメチルホルムアミド(DMF)やジメチルス
ルホキシド(DMSO)などのアミド溶媒などに水酸化
カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのア
ルカリを加えた溶媒とを反応させることによって、光学
活性なグリシジル酸を得ることができる。
このときのアルカリの濃度としては、0.1〜20モル
/I!が適当であり、0.5〜1.0モル/1、特に1
〜5モル/lが好ましい。
/I!が適当であり、0.5〜1.0モル/1、特に1
〜5モル/lが好ましい。
また、β−ハロ乳酸は連続して加えることも、少しずつ
滴下することも、数回に分けて加えることも、−度に加
えることも可能である。このときの温度としては、−5
0〜30℃が適当であり、=30〜10℃、特に−20
〜O℃が好ましく、β−ハロ乳酸を加えた後の温度とし
ては、−30〜50℃が適当であり、−20〜30℃、
特に−5〜20℃が好ましい。
滴下することも、数回に分けて加えることも、−度に加
えることも可能である。このときの温度としては、−5
0〜30℃が適当であり、=30〜10℃、特に−20
〜O℃が好ましく、β−ハロ乳酸を加えた後の温度とし
ては、−30〜50℃が適当であり、−20〜30℃、
特に−5〜20℃が好ましい。
このようにして得た反応液を濾別したのち、上清中に目
的の光学活性なグリシジル酸を得ることができる。
的の光学活性なグリシジル酸を得ることができる。
本発明において、シュードモナス(Pseudomon
as)11.3株由来の2−ハロ酸デハロゲナーゼとシ
ュードモナス・プチダ109株由来の2−ハロ酸デハロ
ゲナーゼを用い、α、β−ジハロプロピオン酸から、0
体と5体の光学活性なβ−ハロ乳酸又は0体と1、体の
光学活性なグリシジル酸を分別して合成することもでき
る。
as)11.3株由来の2−ハロ酸デハロゲナーゼとシ
ュードモナス・プチダ109株由来の2−ハロ酸デハロ
ゲナーゼを用い、α、β−ジハロプロピオン酸から、0
体と5体の光学活性なβ−ハロ乳酸又は0体と1、体の
光学活性なグリシジル酸を分別して合成することもでき
る。
すなわち、α、β−ジハロプロピオン酸ラセミ体を用い
、まず、α、β−ジハロプロピオン酸の17体のみに使
用する性質を有するシュードモナス・プチダ109株由
来の2−ハロ酸デハログナーゼ(以下L−2−ハロ酸デ
ハロゲナーゼという、)を用いて0体の光学活性β−ハ
ロ乳酸又は0体の光学活性なグリシジル酸を合成し、次
に反応系にシュードモナス(Pseuclomonas
) 113株由来の、α、β−ジハロプロピオン酸の0
体及び5体に使用する2−ハロ酸デハロゲナーゼ(以下
り、L−2−ハロ酸デハロゲナーゼという。)を作用さ
せて5体の光学活性なβ−ハロ乳酸、又は、5体の光学
活性なグリシジル酸を得ることができる。
、まず、α、β−ジハロプロピオン酸の17体のみに使
用する性質を有するシュードモナス・プチダ109株由
来の2−ハロ酸デハログナーゼ(以下L−2−ハロ酸デ
ハロゲナーゼという、)を用いて0体の光学活性β−ハ
ロ乳酸又は0体の光学活性なグリシジル酸を合成し、次
に反応系にシュードモナス(Pseuclomonas
) 113株由来の、α、β−ジハロプロピオン酸の0
体及び5体に使用する2−ハロ酸デハロゲナーゼ(以下
り、L−2−ハロ酸デハロゲナーゼという。)を作用さ
せて5体の光学活性なβ−ハロ乳酸、又は、5体の光学
活性なグリシジル酸を得ることができる。
本発明に用いられる2−ハロ酸デハロゲナーゼは、精製
酵素、粗酵素液又は菌体をそれぞれ単独で用いることも
出来るが、これらを高分子担体に固定化するか、あるい
は架橋して水不溶性にするかして用いてもよい。その高
分子担体としては、例えば、セルロース、デキストラン
、アガロースなどのような多糖類のgR体、ポリスチレ
ン、エチレン−マレイン酸共重合体、架橋アクリルなど
のようなビニルポリマーの誘導体、L−アラニン−L−
グルタミン酸共重合体、ポリアスパラギン酸などのよう
なポリアミノ酸又はポリアミド誘導体、ガラス、アルミ
ナ、ヒドロキシアパタイト、セライトなどのような無機
物の誘導体などがあげられ、これらに結合、包括、ある
いは吸着せしめればよい。
酵素、粗酵素液又は菌体をそれぞれ単独で用いることも
出来るが、これらを高分子担体に固定化するか、あるい
は架橋して水不溶性にするかして用いてもよい。その高
分子担体としては、例えば、セルロース、デキストラン
、アガロースなどのような多糖類のgR体、ポリスチレ
ン、エチレン−マレイン酸共重合体、架橋アクリルなど
のようなビニルポリマーの誘導体、L−アラニン−L−
グルタミン酸共重合体、ポリアスパラギン酸などのよう
なポリアミノ酸又はポリアミド誘導体、ガラス、アルミ
ナ、ヒドロキシアパタイト、セライトなどのような無機
物の誘導体などがあげられ、これらに結合、包括、ある
いは吸着せしめればよい。
また、架橋するには、グルタルアルデヒド、ジイソシア
ナート、ビスジアゾベンシジン、などの2価試薬と精製
酵素、粗酵素液又は菌体とを混合し2て反応させればよ
い。
ナート、ビスジアゾベンシジン、などの2価試薬と精製
酵素、粗酵素液又は菌体とを混合し2て反応させればよ
い。
上記のごとき、固定化物又は架橋物は、合成にさいし、
繰返し使用しうるだけでなく、バッチ法に加え、カラム
法によって実施することができ、特にカラム法による場
合、連続的に光学活性なβハロ乳酸又は光学活性なグリ
シジル酸を合成できるという大きな利点がある。このと
きのカラム法の条件としては、カラムの上からでも下か
らでも流すことができこのときのカラムの流速としては
、用いるカラムの大きさ、中にある固定化物又は架橋物
によって異なるが、菌体をゼラチンとグルクルアルデヒ
ドで架橋したものを、500 ccの容積のカラムにつ
めたものでは、0.5n+!!、/分〜201w7!/
分が適当で、1ml/分〜10mA/分が好ましく、特
に2m6/分〜5mff /分が好ましい。
繰返し使用しうるだけでなく、バッチ法に加え、カラム
法によって実施することができ、特にカラム法による場
合、連続的に光学活性なβハロ乳酸又は光学活性なグリ
シジル酸を合成できるという大きな利点がある。このと
きのカラム法の条件としては、カラムの上からでも下か
らでも流すことができこのときのカラムの流速としては
、用いるカラムの大きさ、中にある固定化物又は架橋物
によって異なるが、菌体をゼラチンとグルクルアルデヒ
ドで架橋したものを、500 ccの容積のカラムにつ
めたものでは、0.5n+!!、/分〜201w7!/
分が適当で、1ml/分〜10mA/分が好ましく、特
に2m6/分〜5mff /分が好ましい。
(実施例)
次に本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1
0.5%(重量%を表す、以下同様)硫酸アンモニウム
、0.1 %りん酸−カリウム、061 %りん酸二ナ
トリウム、0.01%硫酸マグネシウム、0.0005
%g酸第−鉄、o、ooos%水酸化カルシウム、04
0001%硫酸マンガン、0.0001%モリブデン酸
ナトリウム、0.3%α、β−ジクロロプロピオン酸を
含むpH7,0に調整した培地201にシュードモナス
・プチダ109株(微工研菌第10262号)を接種し
、30℃で培養した。
、0.1 %りん酸−カリウム、061 %りん酸二ナ
トリウム、0.01%硫酸マグネシウム、0.0005
%g酸第−鉄、o、ooos%水酸化カルシウム、04
0001%硫酸マンガン、0.0001%モリブデン酸
ナトリウム、0.3%α、β−ジクロロプロピオン酸を
含むpH7,0に調整した培地201にシュードモナス
・プチダ109株(微工研菌第10262号)を接種し
、30℃で培養した。
次に培養して得た菌体を遠心分離によって回収した後、
超音波処理によって、菌体を破砕して破砕液を得た。こ
の破砕液に40%飽和になるように硫酸アンモニウムを
加え、沈殿を除去し、得られた上清に、さらに70%飽
和になるように硫酸アンモニウムを加え、沈殿を回収し
た。沈殿をpH7.5のりん酸緩衝液を用い、懸濁し、
さらに透析し、DEAE−セファセルカラム(6X59
cm、ファルマシア社製)に供与した。50mF1から
500m1lのりん酸緩衝液pH7,5によって展開し
、活性のある分画を集め、硫酸アンモニウム70%飽和
にて沈殿化させ、pH7,5りん酸緩衝液に透析し、ヒ
ドロキシアパタイトカラムに供与した。51から100
mMのりん酸緩衝液で展開し、活性のある分画を集め、
前述のように硫安分画したのち、セファデックスG−1
50カラム(3X 130cm 、ファルマシア社製)
によってクロマトグラフィーを行ってL−2−ハロ酸デ
ハログナーゼを精製した。
超音波処理によって、菌体を破砕して破砕液を得た。こ
の破砕液に40%飽和になるように硫酸アンモニウムを
加え、沈殿を除去し、得られた上清に、さらに70%飽
和になるように硫酸アンモニウムを加え、沈殿を回収し
た。沈殿をpH7.5のりん酸緩衝液を用い、懸濁し、
さらに透析し、DEAE−セファセルカラム(6X59
cm、ファルマシア社製)に供与した。50mF1から
500m1lのりん酸緩衝液pH7,5によって展開し
、活性のある分画を集め、硫酸アンモニウム70%飽和
にて沈殿化させ、pH7,5りん酸緩衝液に透析し、ヒ
ドロキシアパタイトカラムに供与した。51から100
mMのりん酸緩衝液で展開し、活性のある分画を集め、
前述のように硫安分画したのち、セファデックスG−1
50カラム(3X 130cm 、ファルマシア社製)
によってクロマトグラフィーを行ってL−2−ハロ酸デ
ハログナーゼを精製した。
精製した酵素20ユニ7)を10mgのα、β−ジクロ
ロプロピオン酸(ラセン体)を含むpH8,5の50m
FI炭酸媛衝液3緩衝液1に加え、30℃で10時間反
応させた。反応液より酵素を限外濾過器で回収したのち
、塩酸でpHを約1にし、食塩を飽和するまで加え、3
00mjl’の酢酸エチルを用いて3回抽出したのち、
硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮乾固した。さらにこの乾
固物をトルエンとベンゼンをに9で混合した溶媒で再結
晶化させ、白い斜状結晶のD−β−クロロ乳酸を2.8
mg得た。
ロプロピオン酸(ラセン体)を含むpH8,5の50m
FI炭酸媛衝液3緩衝液1に加え、30℃で10時間反
応させた。反応液より酵素を限外濾過器で回収したのち
、塩酸でpHを約1にし、食塩を飽和するまで加え、3
00mjl’の酢酸エチルを用いて3回抽出したのち、
硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮乾固した。さらにこの乾
固物をトルエンとベンゼンをに9で混合した溶媒で再結
晶化させ、白い斜状結晶のD−β−クロロ乳酸を2.8
mg得た。
この結晶を元素分析したところ、炭素28.93%、水
素4.00%、塩素28.44%であった。用いたラセ
ミ体、α、β−ジクロロプロピオン酸の半量がL−α、
β−ジクロロプロピオン酸であったとして、収率を求め
ると、64%であった。また、D−乳酸脱水素酵素とL
−乳酸脱水素酵素により、この結晶を分別定量し、D−
β−クロロ乳酸の光学純度を(D−β−クロロ乳酸−L
−β−クロロ乳酸/D−β−クロロ乳酸+L−β−クロ
ロ乳酸)×100として求めたところ、94%であった
。
素4.00%、塩素28.44%であった。用いたラセ
ミ体、α、β−ジクロロプロピオン酸の半量がL−α、
β−ジクロロプロピオン酸であったとして、収率を求め
ると、64%であった。また、D−乳酸脱水素酵素とL
−乳酸脱水素酵素により、この結晶を分別定量し、D−
β−クロロ乳酸の光学純度を(D−β−クロロ乳酸−L
−β−クロロ乳酸/D−β−クロロ乳酸+L−β−クロ
ロ乳酸)×100として求めたところ、94%であった
。
実施例2
3つ首のガラス製酵素反応器(容量150mp)の2つ
の入口に管をつけ、平膜型限外濾過膜(ミ21ボア社製
)につないだ。これにpH8,5の50mM Tris
−sulfate緩衝液を入れ、1時間に57!の流速
で循環させ、反応器を湯浴で30℃に保った。
の入口に管をつけ、平膜型限外濾過膜(ミ21ボア社製
)につないだ。これにpH8,5の50mM Tris
−sulfate緩衝液を入れ、1時間に57!の流速
で循環させ、反応器を湯浴で30℃に保った。
この反応器の別の入口から、実施例1と同様にして精製
した2−ハロ酸デハロゲナーゼを100ユニ・ノド加え
、そこへさらに管をつけ、循環液と同じ緩衝液に溶かし
、4℃に保存しである500mMのα、β−ジクロロプ
ロピオン酸(ラセミ体)を1時間に50ccの流速で加
えた。
した2−ハロ酸デハロゲナーゼを100ユニ・ノド加え
、そこへさらに管をつけ、循環液と同じ緩衝液に溶かし
、4℃に保存しである500mMのα、β−ジクロロプ
ロピオン酸(ラセミ体)を1時間に50ccの流速で加
えた。
−F記の限外濾過膜を通った溶液の一部を一時間に50
ccの流速で連続的に回収し、4℃に保存した。この
反応を約3日間行ったのち、3.2j!のβ−クロロ乳
酸液を得た。これに塩酸を加え、pH1にし、食塩を飽
和するまで加え、計51の酢酸エチルで数回に分けて抽
出し、硫酸ナトリウムで濃縮、乾固して粗β−ハロ乳酸
を得た。この粗β−ハロ乳酸をベンゼンによって再結晶
化させ、82gの白い斜状結晶のD−β−クロロ乳酸を
得た。
ccの流速で連続的に回収し、4℃に保存した。この
反応を約3日間行ったのち、3.2j!のβ−クロロ乳
酸液を得た。これに塩酸を加え、pH1にし、食塩を飽
和するまで加え、計51の酢酸エチルで数回に分けて抽
出し、硫酸ナトリウムで濃縮、乾固して粗β−ハロ乳酸
を得た。この粗β−ハロ乳酸をベンゼンによって再結晶
化させ、82gの白い斜状結晶のD−β−クロロ乳酸を
得た。
この結晶を元素分析したところ、炭素28.91%、水
素4.06%、塩素28.50%であった。また、D−
β−クロロ乳酸を誘導体化して’HNMRで光学純度を
測定したところ、96%であった。
素4.06%、塩素28.50%であった。また、D−
β−クロロ乳酸を誘導体化して’HNMRで光学純度を
測定したところ、96%であった。
次に上記で得られたD−β−クロロ乳酸50gを100
mAのメタノールに溶かしたものを、500tseのメ
タノールにKO850gを溶かしたフラスコに少しずつ
滴下した。この操作は、氷で冷やしながら、10℃を越
えないように行った。
mAのメタノールに溶かしたものを、500tseのメ
タノールにKO850gを溶かしたフラスコに少しずつ
滴下した。この操作は、氷で冷やしながら、10℃を越
えないように行った。
滴下終了後、室温(25℃)で約3時間かきまぜ、生じ
た塩化カリウムを濾過によって除き、氷冷したメタノー
ルで洗い、40.2gのし一グリシジル酸カリウムを得
た。
た塩化カリウムを濾過によって除き、氷冷したメタノー
ルで洗い、40.2gのし一グリシジル酸カリウムを得
た。
、二のときの収率は91%であり、’II NMRでL
−グリシジル酸カリウムを誘導体化して光学純度を」1
j定したところ、88%であった。
−グリシジル酸カリウムを誘導体化して光学純度を」1
j定したところ、88%であった。
実施例3
0.3%DL−4、β−ジクロロプロピオン酸、0.5
%硫酸アンモニウム、Ool %りん酸−カリウム、0
.1%りん酸二ナトリウム、o、oi%硫酸マグネシウ
ム、を含むpH7,0に調整した培地207!にシュー
ドモナスUK113株(徽工研寄第5666号)を接種
し、30℃で培養した。
%硫酸アンモニウム、Ool %りん酸−カリウム、0
.1%りん酸二ナトリウム、o、oi%硫酸マグネシウ
ム、を含むpH7,0に調整した培地207!にシュー
ドモナスUK113株(徽工研寄第5666号)を接種
し、30℃で培養した。
次に培養して得た菌体を遠心分離によって回収し、ダイ
ノミルによって国体を破砕して粗酵素液を得た。この粗
酵素液から実施例1と同様に精製し、D、L−2−ハロ
酸デハロゲナーゼを得た。
ノミルによって国体を破砕して粗酵素液を得た。この粗
酵素液から実施例1と同様に精製し、D、L−2−ハロ
酸デハロゲナーゼを得た。
次に0.05モルのり、 L−α、β−ジクロロプロ
ピオン酸をpH8,5の50mM)リス塩酸緩衝液10
0mp、に溶かし、実施例1で精製したし−2−ハロ酸
デハロゲナーゼを60ユニット加え、pHスタットを用
い、5NNaOHでpHを8.5に維持しながら、30
℃で一昼夜反応させた。
ピオン酸をpH8,5の50mM)リス塩酸緩衝液10
0mp、に溶かし、実施例1で精製したし−2−ハロ酸
デハロゲナーゼを60ユニット加え、pHスタットを用
い、5NNaOHでpHを8.5に維持しながら、30
℃で一昼夜反応させた。
反応後、p++を塩酸で2に下げ、エバポレーターでン
?縮した。濃縮液から酢酸エチルでD−α、βジクロロ
プロピオン酸とD−β−クロロ乳酸を抽出した。エタノ
ールをエバポレーターで除いた後、残った?8液をギ酸
化型のダウエ・7クカラム(室町化学工業社製5.OX
50 tU>に供与した。
?縮した。濃縮液から酢酸エチルでD−α、βジクロロ
プロピオン酸とD−β−クロロ乳酸を抽出した。エタノ
ールをエバポレーターで除いた後、残った?8液をギ酸
化型のダウエ・7クカラム(室町化学工業社製5.OX
50 tU>に供与した。
0゜5 Mのギ酸でD−β−クロロ乳酸を溶出し、2M
のギ酸でD−α、β−ジクロロプロピオン酸を溶出した
。二つの両分を集め、エバポレーターでギ酸を除いた。
のギ酸でD−α、β−ジクロロプロピオン酸を溶出した
。二つの両分を集め、エバポレーターでギ酸を除いた。
>、H縮したD−α、β−ジクロロプロピオン酸を約3
0倍に希釈し、pi(を8.5に調整し、今度はD、L
−2−ハロ酸テハログナーゼを60ユニット加え、前述
のように、−昼夜反応させた。反応後、pi+を塩酸で
2に下げ、エバポレーターで乾燥させた。乾固物から酢
酸エチルでL−β−クロロ乳酸′を抽出した 得られた
D−およびし−β−クロロ乳酸をベンゼンを用いて再結
晶化させてD−β−クロロ乳酸を2.86 mg(23
m mole)、L−β−クロロ乳酸を2.24mg
(18mno+e)得た。得られたD−β−クロロ乳酸
を元素分析したところ、炭素が28.92%、水素が3
,99%、塩素が28.45%であった。また、L−β
−クロロ乳酸を元素分析したところ、炭素が28.93
%、水素が4301%、塩素が28.42%であった。
0倍に希釈し、pi(を8.5に調整し、今度はD、L
−2−ハロ酸テハログナーゼを60ユニット加え、前述
のように、−昼夜反応させた。反応後、pi+を塩酸で
2に下げ、エバポレーターで乾燥させた。乾固物から酢
酸エチルでL−β−クロロ乳酸′を抽出した 得られた
D−およびし−β−クロロ乳酸をベンゼンを用いて再結
晶化させてD−β−クロロ乳酸を2.86 mg(23
m mole)、L−β−クロロ乳酸を2.24mg
(18mno+e)得た。得られたD−β−クロロ乳酸
を元素分析したところ、炭素が28.92%、水素が3
,99%、塩素が28.45%であった。また、L−β
−クロロ乳酸を元素分析したところ、炭素が28.93
%、水素が4301%、塩素が28.42%であった。
さらにそれぞれの収率は、D−β−クロロ乳酸が92%
、L−β−クロロ乳酸が72%であり、光学純度は、D
−β−クロロ乳酸が97%、Lβ−クロロ乳酸は92%
であった。
、L−β−クロロ乳酸が72%であり、光学純度は、D
−β−クロロ乳酸が97%、Lβ−クロロ乳酸は92%
であった。
次に上記で得られたD−β−クロロ乳酸2 mgを氷で
冷やしながら、0.1gのKOHを含む0.5mAのメ
タノールに溶かした後、水冷をやめ7、室温(25℃)
で数時間混合した。
冷やしながら、0.1gのKOHを含む0.5mAのメ
タノールに溶かした後、水冷をやめ7、室温(25℃)
で数時間混合した。
次いで生じた塩化カリウムを遠心分離して除き、約0℃
に冷やしたメタノールで洗浄し、L−グリシジル酸カリ
ウムを得た。
に冷やしたメタノールで洗浄し、L−グリシジル酸カリ
ウムを得た。
L−β−クロロ乳酸も同様にしてD−グリシジル酸カリ
ウムを得た。
ウムを得た。
このときのし−グリシジル酸カリウム及びD−グリシジ
ル酸カリウムの収率は、それぞれ95%と96%であり
、’HNMRでL−グリシジル酸カリウム及びD−グリ
シジル酸カリウムを誘導体化して光学純度を測定したと
ころ、それぞれ90%と87%であった。
ル酸カリウムの収率は、それぞれ95%と96%であり
、’HNMRでL−グリシジル酸カリウム及びD−グリ
シジル酸カリウムを誘導体化して光学純度を測定したと
ころ、それぞれ90%と87%であった。
実施例4
シュードモナス・プチダ(ハ鵠封懸胆り匹旦並)109
株(微工研菌寄第1.0262号)の湿菌体60gに1
0%のゼラチン10n++2 を練り込んだのち、細
目の金網で裏ごしをした。得られた粒状の菌体の塊を5
%のグルタルアルデヒドに4時間浸漬させた後、良く水
洗し、カラム(直径20fl、長さ250肩貢)に詰め
た。
株(微工研菌寄第1.0262号)の湿菌体60gに1
0%のゼラチン10n++2 を練り込んだのち、細
目の金網で裏ごしをした。得られた粒状の菌体の塊を5
%のグルタルアルデヒドに4時間浸漬させた後、良く水
洗し、カラム(直径20fl、長さ250肩貢)に詰め
た。
次に5gのα、β−ジブロモプロピオン酸(ラセミ体)
を含むpH8,5のホウ酸緩衝液300mj!を流速2
ml/分でカラムに流した。カラムのジャケットに4
o ’cの温水を流し、保温した。カラムからの溶出液
を集め、塩酸を加えてpl+を杓4に下げ1、生じた沈
殿を濾別後、濾液をpH4の50 mF酢酸ナトリウム
緩衝液で平浄i化させた陰イオン交換樹脂(ダウエック
ス1.室町化学工業社製)カラム(直径30罵嘱、長さ
5001m)に吸着させた。
を含むpH8,5のホウ酸緩衝液300mj!を流速2
ml/分でカラムに流した。カラムのジャケットに4
o ’cの温水を流し、保温した。カラムからの溶出液
を集め、塩酸を加えてpl+を杓4に下げ1、生じた沈
殿を濾別後、濾液をpH4の50 mF酢酸ナトリウム
緩衝液で平浄i化させた陰イオン交換樹脂(ダウエック
ス1.室町化学工業社製)カラム(直径30罵嘱、長さ
5001m)に吸着させた。
同i;緩衝液の食塩濃度勾配により、吸着した光学活性
なグリシジル酸(L−グリシジル酸)を溶出した。グリ
シジル酸両分にエーテルを加え、抽出後、濃縮、乾固し
てグリシジル酸を得た。
なグリシジル酸(L−グリシジル酸)を溶出した。グリ
シジル酸両分にエーテルを加え、抽出後、濃縮、乾固し
てグリシジル酸を得た。
得られたグリシジル酸を元素分析したところ、炭素32
.68%、水素2.74%、カリウム35.52%であ
り、α、β−ジブロモプロピオン酸の半h1が1、−α
、β−ジブロモプロピオン酸としたときの収率は82%
であった。得られたし一グリシジル酸を誘導体化して’
It N M Rで光学純度を測定したところ、87
%であった。
.68%、水素2.74%、カリウム35.52%であ
り、α、β−ジブロモプロピオン酸の半h1が1、−α
、β−ジブロモプロピオン酸としたときの収率は82%
であった。得られたし一グリシジル酸を誘導体化して’
It N M Rで光学純度を測定したところ、87
%であった。
(発明の効果)
本発明によれば、安価な原料を用いて医薬品中量体とし
て重要な光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシ
ジル酸を効率的に合成でき、しかも従来の酵素法にみら
れた高コスト、低収率ならびに繁雑な工程を克服するこ
とができるなど、工業上測り知れないものがある。
て重要な光学活性なβ−ハロ乳酸又は光学活性なグリシ
ジル酸を効率的に合成でき、しかも従来の酵素法にみら
れた高コスト、低収率ならびに繁雑な工程を克服するこ
とができるなど、工業上測り知れないものがある。
Claims (3)
- (1)α、β−ジハロプロピオン酸に2−ハロ酸デハロ
ゲナーゼを作用させることを特徴とする光学活性なβ−
ハロ乳酸の合成法。 - (2)pHが9を越える条件下でα、β−ジハロプロピ
オン酸に2−ハロ酸デハロゲナーゼを作用させることを
特徴とする光学活性なグリシジル酸の合成法。 - (3)請求項1で得られたβ−ハロ乳酸とアルカリを含
む溶媒とを反応させて光学活性なグリシジル酸を得るこ
とを特徴とする光学活性なグリシジル酸の合成法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63265838A JP2655893B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 光学活性なβ−ハロ乳酸又はグリシジル酸の合成法 |
EP89119516A EP0365029B1 (en) | 1988-10-20 | 1989-10-20 | Method of systhesizing optically active beta-halolactic acid or glycidic acid |
DE68912504T DE68912504T2 (de) | 1988-10-20 | 1989-10-20 | Verfahren zur Herstellung von optisch aktiver beta-Halomilchsäure oder Glycidsäure. |
US07/963,255 US5322782A (en) | 1988-10-20 | 1992-10-19 | Method of synthesizing optically active β-halolactic acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63265838A JP2655893B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 光学活性なβ−ハロ乳酸又はグリシジル酸の合成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02113890A true JPH02113890A (ja) | 1990-04-26 |
JP2655893B2 JP2655893B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=17422766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63265838A Expired - Lifetime JP2655893B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 光学活性なβ−ハロ乳酸又はグリシジル酸の合成法 |
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Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0365029B1 (ja) |
JP (1) | JP2655893B2 (ja) |
DE (1) | DE68912504T2 (ja) |
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FI93833C (fi) * | 1992-05-14 | 1995-06-12 | Orion Yhtymae Oy | Menetelmä propionihappojohdosten valmistamiseksi |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4284723A (en) * | 1978-06-12 | 1981-08-18 | Cetus Corporation | Preparation of epoxides and glycols from gaseous alkenes |
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US4601987A (en) * | 1985-02-27 | 1986-07-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Enzymatic production of optical isomers of 2-halopropionic acids |
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-
1989
- 1989-10-20 DE DE68912504T patent/DE68912504T2/de not_active Expired - Fee Related
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-
1992
- 1992-10-19 US US07/963,255 patent/US5322782A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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EP0365029A3 (en) | 1991-10-16 |
JP2655893B2 (ja) | 1997-09-24 |
EP0365029B1 (en) | 1994-01-19 |
US5322782A (en) | 1994-06-21 |
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DE68912504T2 (de) | 1994-06-30 |
EP0365029A2 (en) | 1990-04-25 |
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