JPH02283295A

JPH02283295A - 光学活性（ｒ）‐（‐）‐３‐ハロ‐１，２‐プロパンジオールの製造法

Info

Publication number: JPH02283295A
Application number: JP1100174A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Nakamura; 哲二中村; Ichiro Watanabe; 一郎渡辺
Original assignee: Nitto Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nitto Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1990-11-20
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2847089B2; US5155030A

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上のｆ１１用分野）本発明は、光学活性（Ｒ）−（−）−３−ハロ−１，２
−プロパンジオールの製造法に関する。　（Ｒ）−（−
）−３−ハロ−１．２−プロパンジオールは種々の医薬
品や生理活性物質の合成原料、例えば、Ｌ−力ルニチン
の合成原料として有用であることが知られている（特開
昭５７−１６５３５２号公報参照）。

（従来の技術と問題点）光学活性（Ｒ）−（−）−３−ハロ−１．２−プロパン
ジオールの製造に関しては、ローマンニトールを原料と
して得る方法（特開昭５７−１６５３５２号公報参照）
、メチル−５−クロロ−５−デオキシ−α−Ｌ−アラビ
ノフラノシドから得る方法（ケミストリー・アンド・イ
ンダストリー、　Ｐ、　５３３．１５．　Ｊｕｌｙ、　
１９７８参照）などが知られているが、これら化学合成
的手法では工程が複雑であり、工業的製法とするには問
題点が多い、また生物学的手法としては、ラセミ体であ
る（Ｒ，５）−３−ハロ−１，２−プロパンジオールに
微生物を作用させて（Ｓ）　−（１）　−３−ハロ−１
．２−プロパンジオールを選択的に代謝させ、（Ｒ）−
（−）−３−ハロ−１，２−プロパンジオールを残存さ
せる方法（特開昭６２−１５８４９４号公報参照）、シ
ュードモナス属に属する細菌をラセミ体の（Ｒ，５）−
２，３−ジクロロ−１−プロパツールに作用させて（Ｒ
）−（−）−３−クロロ−１，２−ブロパンジオールを
分取する方法（特開昭６２−６９９９３号公報参照）が
知られているが、これらはラセミ体の原料を光学分割す
る手法であるために取得できる（Ｒ）−（−）−３−ハ
ロ−１．２−プロパンジオールの原料に対するモル収率
は５０％以下となり、経済的に有利な製造法とはなり得
ない。

（発明の概要）そこで本発明者らは、光学活性（Ｒ）−（−）−３−ハ
ロ１．２−プロパンジオールを工業的に製造し得る方法
について鋭意検討した結果、本発明者らが土壌中より分
離した微生物由来の酵素の作用により、安価なラセミ体
化合物エピハロヒドリンから５０％を越えるモル収率で
光学活性な（Ｒ）　−（−）−３−ハロ−■。

２−プロパンジオールを得ることができることを見出し
、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、エピハロヒドリン水和酵素の作用
によりラセミ体エピハロヒドリンかう光学活性（Ｒ）−
（−）−３−ハロ−１．２−プロパンジオールを生成せ
しめることを特徴とする光学活性（Ｒ）　−（−）３−
ハロ−１．２−プロパンジオールの製造法である。

本発明によれば、驚くべきことに、ラセミ体の原料を使
用するにもかかわらず、原料に対するモ収率が５０％を
越える（Ｒ）−（−）−３−ハロ−１．２−プロパンジ
オールを得ることができ、経済的に有利である。

（発明の詳細な説明）本発明でいうエピハロヒドリン水和酵素とは、エピハロ
ヒドリンから（Ｒ）　−（−）−３−ハロ−１．２−プ
ロパンジオールを生成し得る酵素である。具体的には、
例えば、本発明者らにより新たに分離、見い出されたコ
リネバクテリウム属に属する微生物、Ｎ−２３５４株お
よびミクロバクテリウム属に属する微生物、Ｎ−４７０
１株等の産生ずる酵素を挙げることができる。これらの
微生物は、工業技術院微生物工業技術研究所（微工研）
に、それぞれ微工研菌寄第１０６７３号（コリネバクテ
リウムｓｐ、　Ｎ−２３５４）および微工研菌寄第１０
６７４号（ミクロバクテリウムｓｐ。

Ｎ−４７０１）　　として寄託されており、その菌学的
性質は以下に示す通りである。

形　　　　　態集落の周辺細胞ダラム染色性芽　　　　　胞運　　動　　性オキシダーゼカタラーゼＦ嫌気下での生育細胞壁のジアミノ酸グリコリル試験デンプン分解ゼラチン液化硫化水素産生ペプトン千オ硫酸ナトリウムメチルレンドレバンの産生桿菌伸長せず＋認めず＋＋ジアミノ酪酸（アセチル型）＋ＮａＣｌ存在下での生育３％５％酸の産生イヌリンマンニトールマンノースメレチトース形　　　　　態集落の周辺細胞ダラム染色性芽　　　　　胞運　　動　　性鞭毛集落の色オキシダーゼカタラーゼＦ嫌気下での生育＋＋＋＋多形性桿菌伸長せず＋認めず＋極〜側毛黄橙色＋＋全細胞の加水分解物中の＋＊ｅｓｏ− ジアミノピメリン酸の存在細胞壁のジアミノ酸　　　　　リシングリコリル試験　　　　　＋（グリコリル型）デンプン
分解　　　　　　　　　　十ゼラチン液化硝酸塩還元アルギニン利用　　　　　　　　　十硫化水素産生尿素分解スキムミルク培地中での耐熱性　６０°Ｃ３０分間酸の産生イヌリン　　　　　　　　　　　＋グリセロールグルコース　　　　　　　　　　＋＋＋＋トレ）−３−ハロ−スシェークロースラフィノース以上の菌学的性質をバージニーズ・マニュアル・オブ・
システマティック・バタテリオロジーＶｏ１．２　（１
９８６）　　（Ｂｅｒｇｙ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　
５ｙｓｔｅａ＋ａｔｉｃＢａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ　　
Ｖｏｌ、２　　（１９８６）　）に従って検索すると、
Ｎ−２３５４株はコリネバクテリウム属におよびＮ−４
７０１株はミクロバクテリウム属にそれぞれ屈する細菌
と同定された。

上記微生物を培養するための培地組成としては通常これ
らの微生物が生育しうるちのであれば何でも使用できる
０例えば、炭素源としてグルコース、フラクトース、シ
ェークロース、マルトース等のｖａ類、酢酸、クエン酸
等の有機酸類、エタノール、グリセロール等のアルコー
ル類など、窒素源としてペプトン、肉エキス、酵母エキ
ス、蛋白質加水分解物、アミノ酸等の一般天然窒素源の
他に各種無機、有機酸アンモニウム塩等が使用でき、こ
の他無機塩、微量金属塩、ビタミン等が必要に応じて適
宜使用される。この際高い酵素活性を誘導させるために
、エピハロヒドリン、１．３−ジハロ−２−プロパツー
ル、３−ハロ−１，２−プロパンジオール等を培地に添
加することも有用である。

上記微生物の培養は常法によればよく、例えばｐ１１４
〜ｌＯ１温度２０〜４０°Ｃの範囲にて好気的に１０〜
９６時間培養する。

本発明で使用するエピハロヒドリンはエビクロロヒドリ
ン、エビブロモヒドリン等である。

エピハロヒドリンに酵素を作用させて（Ｒ）−（−）−
３−ハロ−１．２−プロパンジオールを得る方法として
は、該酵素が微生物由来のものである場合、上記のよう
に培養して得た微生物の培養液あるいは遠心分離などに
より得た菌体のＱ濁液に基質を添加ｒる方法、菌体処理
物（例えば画体破砕物、粗酵素・精製酵素等の菌体抽出
物等）あるいは常法により固定化した国体または菌体処
理物等の懸濁液に基質を添加する方法、微生物の培養時
に基質を培養液に添加して培養と同時に反応を行う方法
等がある。

反応液中の基質濃度は特に限定するものではないが、０
．１〜１０　（Ｗ／Ｖ）％が好ましく、基質は反応液に
一括して加えるかあるいは分割添加することができる。

反応温度は５〜５０℃、反応ｐＨは４〜１０の範囲で行
うことが好ましい。

反応時間は基質濃度、菌体濃度あるいはその他の反応条
件等によって変わるが、通常１〜１２０時間で終了する
ように条件を設定するのが好ましい。

かくして反応液中に生成、蓄積した（＋１）−（−）−
３−ハロ−１．２−プロパンジオールは、公知の方法を
用いて採取および精製することができる。例えば、反応
液から遠心分離などの方法を用いて菌体を除いた後、酢
酸エチルなどの溶媒で抽出を行い、減圧下に溶媒を除去
することにより（Ｒ）−（−）−３−ハロ−１．２−プ
ロパンジオールのシロップを得ることができる。また、
このシロップを減圧下に蒸留することによりさらに精製
することもできる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの例のみに限定されるものではない。

実施例１グルコース１％、ペプトン０．５％、肉エキス０．３％
、酵母エキス０．３％からなる培地をＰｌ＋７．０に調
整して、５００ｄ三角フラスコにｔｏｏｙ分注し、１２
０°Ｃで１５分殺菌後、メンブランフィルタ−にて除菌
した２５（Ｗ／Ｖ）χの３−クロロ−１，２−プロパン
ジオール水溶液を０．８　ｍｌ添加した。

上記培地にＮ−４７０１苗株を接種し、３０°Ｃにて４
８時間振とう培養を行った。この培養液から遠心分離し
て菌体を集め、５ｍＭメルカプトエタノールを含む２０
ｍＭリン酸緩衝液（ｐ）ｌ　７．０）に菌体を懸濁して
常法にしたがって菌体を破砕し、透析後、ＤＥＡＥ−セ
ファセルのカラムクロマトグラフィ〜によって部分精製
した酵素液を得た。　ＬＭのトリス−ＨＣｌ緩衝液（ｐ
ｉ（８，０）　４０戚に上記酵素液１Ｏ１１を加え、こ
れにエビクロロヒドリン０．５ｇを添加して２０’Ｃで
攪拌し反応を行った。２時間後ガスクロマトグラフィー
にて生成した３−クロロ−１，２−プロパンジオールを
定量したところ、仕込んだエビクロロヒドリンに対する
モル収率は９３．５％であった。

また、この反応液から５０ｄの酢酸エチルで３回抽出を
行い、抽出液を無水硫酸ナトリウムで脱水し、減圧下で
溶媒を除去して、生成した３−クロロ１．２−プロパン
ジオールのシロップを得た。

この３−クロロ−１，２＝プロパンジオールを常法にて
トシル化した後、ダイセル類のカラム（キラルセルＯＣ
）を用いて高速液体クロマトグラフィーによる光学異性
体の分析を行ったところ、９体と３体のモル比は６１．
３　：　３８．７であった。すなわち、仕込んだエビク
ロロヒドリンに対して生成した（Ｒ）−（−）−３−ク
ロロ−１，２−プロパンジオールのモル収率は５７．３
％であった。

実施例２実施例１と同様にして得た培地にＮ−２３５４菌株を接
種し、３０’Ｃにて４８時間振とう培養を行った。

この培養液１４０戒を遠心分離して菌体を集め、１００
１のトリス−）ＩＣ！＄１ｆｆｉ液（ｐＨ８，０）　１
４０ｄで１回洗浄後、３ｓｄ　ｃｖ　ｔＭ）　ＩＪ　ス
ー＋＋ｃＢｌ衝ｆｉ（ｐＨ８，０）ニ菌体を懸濁した。

この懸濁液にエビクロロヒドリン０．３５ｇを添加して
、２０’Ｃで３時間３０分攪拌して反応を行った。

反応後、ガスクロマトグラフィーにて生成した３−クロ
ロ−１，２−プロパンジオールを定量したところ、仕込
んだエビクロロヒドリンに対するモル収率は７８．８％
であった。

また、この反応液から５０ｄの酢酸エチルで３回抽出を
行い、抽出液を無水硫酸ナトリウムで脱水し、減圧下で
溶媒を除去して、生成した３−クロロ−１，２−プロパ
ンジオールのシロップを得た。

この３−クロロ−１，２−プロパンジオールを常法にて
トシル化した後、ダイセル類のカラム（キラルセルＯＣ
）を用いて高速液体クロマトグラフィーによる光学異性
体の分析を行ったところ、９体と３体のモル比は６６．
０　：　３４．０であった。すなわち、仕込んだエビク
ロロヒドリンに対して生成した（Ｒ）−（−）−３−ク
ロロ−１，２−プロパンジオールのモル収率は５２．０
％であった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エピハロヒドリン水和酵素の作用によりエピハロ
ヒドリンから光学活性（Ｒ）−（−）−３−ハロ−１，
２−プロパンジオールを生成せしめることを特徴とする
光学活性（Ｒ）−（−）−３−ハロ−１，２−プロパン
ジオールの製造法。
（２）エピハロヒドリン水和酵素が微生物由来のもので
ある請求項１記載の製造法。
（３）微生物がコリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍ）属またはミクロバクテリウム（Ｍｉｃ
ｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属である請求項２記載の製造
法。