JPH03187399A

JPH03187399A - 光学活性１，３―ブタンジオールの製法

Info

Publication number: JPH03187399A
Application number: JP32536089A
Authority: JP
Inventors: Akikazu Matsuyama; 彰収松山; Yoshinori Kobayashi; 良則小林
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-08-15
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2761064B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は光学活性１．３−ブタンジオールの製法に関す
る。更に詳しくは、１，３−ブタンジオールのエナンチ
オマー混合物に特定の微生物、或いはその処理物を作用
させ、残存する光学活性１．３−ブタンジオールを採取
することを特徴とする光学活性１．３−ブタンジオール
の製法に関する。

光学活性１，３−ブタンジオールは種々の医薬品例えば
、抗生物質等の重要合成原料である。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
光学活性１．３−ブタンジオールを製造する方法として
は、（１）化学的に合成されたラセミ体の１．３−ブタ
ンジオールを光学分割剤を用いて光学分割する方法（特
開昭６１−１９１６３１号公報）や、（２）光学活性化
合物で処理したラネーニッケル触媒を用いて４−ヒドロ
キシ−２−ブタノンから不斉合成する方法（特開昭５８
−２０４１８７号公報及びＢｕｌｌ、　Ｃｈｅｗ、　Ｓ
ｏｃ、　Ｊｐｎ、＋　５３＋　１３５６−１３６０　（
１９８０）　）等が知られている。しかし、（１）、（
２）とも高価な光学分割剤、触媒を用いねばならないこ
と、（２）は光学純度が低いこと等の欠点がある為、経
済的に優れ、且つ、簡便な手段で光学純度の高い光学活
性１．３−ブタンジオールを得る方法の確立が望まれて
いる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは経済的に優れ、かつ簡便な方法で、光学純
度の高い光学活性１．３−ブタンジオールを得る方法と
して微生物を作用させる方法に着目しこの目的に適した
微生物を検索した結果、アシクロコニディウム（Ａｃｉ
ｃｕｌｏｃｏｎｉｄｉｕｍ）属、プレタノマイセス（Ｂ
ｒｅ　ｔ　ｔａｎｏｓ＋ｙｃｅｓ）属、コシリオボラス
（Ｃｏｃｈｌｉｏｂｏｌｕｓ）属、コリネスポラ（Ｃｏ
ｒｙｎｅｓｐｏｒａ）属、ダクチリウム（Ｄａｃｔｙｌ
ｉｕｍ）属、エシノポドスポラ（Ｅｃｈｉｎｏｐｏｄｏ
ｓｐｏｒａ）属、ハミゲラ（Ｈａｍｉｇｅｒａ）属、ヘ
ルξンソスポリウム（Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕ
ｍ）属、ネクトリア（Ｎ６（ｔｒｉａ）属、フィアロセ
ファラ（Ｐｈｉａｌｏｃｅｐｈａｌａ）属に属する微生
物群から選ばれた微生物が１，３−ブタンジオールのエ
ナンチオマー混合物に作用し、（Ｒ）−１，３−ブタン
ジオールを残存させること、及びアンプロシアシマ（Ａ
■ｂｒｏｓｉｏｚｙ■ａ）属、ボルデテラ（Ｂｏｒｄｅ
ｔｅｌｌａ）属、フザリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）属、
ジベレラ（Ｇｉｂｂｅｒｅｌ　ｌａ）属、グロメレラ（
Ｇｌｏ−ｍｅｒｅｌｌａ）属、ゴナトボトリウム（Ｇｏ
ｎａｔｏｂｏｔｒｙｕｍ）属、ネオサルトルヤ（Ｎｅｏ
ｓａｒ　ｔｏｒｙａ）属、オオスポラ（Ｏｏｓｐｏｒａ
）属、ペシロミセス（Ｐａｅｃｉｌｏａｙｃｅｓ）属、
プレウシア（Ｐｒｅｕｓｓｉａ）属、スペトリア（Ｓｐ
ｅ−ｔｏｒｉａ）属、タラロミセス（Ｔａｌａｒｏｍｙ
ｃｅｓ）属、ウェステルディケラ（Ｗｅｓｔｅｒｄｙｋ
ｅｌｌａ）属に属する微生物群から選ばれた微生物が１
．３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に作用し
、（Ｓ）−ｌ、３−ブタンジオールを残存させることを
見出し、本発明を完成したものである。

本発明に使用する微生物としては、アシクロコニディウ
ム（Ａｃｉｃｕｌｏｃｏｎｉｄｉｕ＋＋＋）属、プレタ
ノマイセス（Ｂｒｅｔｔａｎｏ＋ｍｙｃｅｓ）属、コシ
リオボラス（Ｃｏｃｈｌ　ｆｏｂｏｌｕｓ）属、コリネ
スポラ（Ｃｏｒｙｎｅｓｐｏｒａ）属、ダクチリウム（
Ｄａｃｔｙｌｉｕｍ）属、エシノボドスポラ（Ｅｃｈｉ
ｎｏｐｏｄｏｓｐｏｒａ）属、ハミゲラ（Ｈａｍｉ−ｇ
ｅｒａ）属、ヘルミンソスボリウム（Ｈｅｌｍｉｎｔｈ
ｏｓ−ｐｏｒｉｕｍ）属、ネクトリア（Ｎｅｃｔｒｉａ
）属、フィアロセファラ（Ｐｈ　ｉａ　Ｉｏｃｅｐｈａ
　ｌａ）属に属する微生物群から選ばれた微生物で、１
．３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に作用し
、（Ｒ）−１，３−ブタンジオールを残存させうる能力
を有する微生物、或いはアンプロシアシマ（Ａｍｂｒｏ
ｓｉｏｚｙｓａ）属、ボルデテラ（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌ
ａ）属、フザリウム（Ｆｕｓａｒｉｕ＋ｗ）属、ジベレ
ラ（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ）属、グロメレラ（Ｇｌｏｓ
ｅｒｅｌｌａ）属、ゴナトボトリウム（Ｇｏ−ｎａｔｏ
ｂｏｔｒｙｕｍ）属、ネオサルトルヤ（Ｎｅｏｓａｒｔ
ｏｒｙａ）属、オオスポラ（Ｏｏｓｐｏｒａ）属、ペシ
ロミセス（Ｐａｅｃｉ　ｌｏｍｙｃｅｓ）属、プレウシ
ア（Ｐｒｅｕｓｓｉａ）属、スペトリア（Ｓｐｅｔｏｒ
ｉａ）属、タラロ短セス（Ｔａｌａ−ｒｏｍｙｃｅｓ）
属、ウェステルディケラ（Ｗｅｓｔｅｒｄｙｋｅ−１１
ａ）属に属する微生物群から選ばれた微生物で、１．３
−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に作用し、（
Ｓ）−１，３−ブタンジオールを残存させうる能力を有
する微生物であればいずれも使用可能である。

具体的には１．３−ブタンジオールのエナンチオマー混
合物に作用し、（Ｒ）−１，３−ブタンジオールを残存
させうる能力を有する微生物としては、アシクロコニデ
ィウム・アクレアタム（Ａｃｉｃｕｌｏｃｏｎｉｄｉｕ
ｓ　ａｃｕｌｅａｔｕｍ）ＩＦＯ１０１２４、プレタノ
マイセス◆アノマラス（Ｂｒｅｔｔａｎｏｍｙｃｅｓ　
ａｎｏ−ｍａｌｕｓ）ＩＦＯ０７９６、コシリオボラス
・ミャベアナス（Ｃｏｃｈｌｉｏｂｏｌｕｓ　ｓ＋１ｙ
ａｂｅａｎｕｓ）ＩＦＯ６６３１、コリネスポラ・キャ
シイコラ（Ｃｏｒｙｎｅｓｐｏｒａ　ｃａｓｓｉｉ−ｃ
ｏｌａ）ＩＦＯ６７２４、ダクチリウム・プントロイデ
ス（Ｄａｃｔｙｌｉｕｍ　ｄｅｎｔｒｏｉｄｅｓ）ＡＴ
ＣＣ４６０３２、エシノポドスポラ・ジャマイセンシス
（Ｅｃｈｉｎｏｐｏｄｏｓｐｏｒａ　ｊａｍａｉｃｅｎ
ｓｉｓ）ＩＰｏ　９８１９　、ハミゲラ・アベラネア（
Ｈａｍｉｇｅｒａ　ａｖｅｌｌａｎｅａ）ＩＦＯ７７２
１、ヘルミンソスボリウム・シグモイデイウム・ブアラ
イティ・イレグラーレ（）ｌｅｌ＋ｗｉｎｔｈｏｓｐｏ
ｒｉｕｍ　ｓｉｇｍｏｉ−ｄｅｕ＋＋＋　ｖａｒ、　ｉ
ｒｒｅｇｕｌａｒｅ）ＴＦＯ５２７３、ネクトリア・シ
ナバリナ（Ｎｅｃｔｒｉａ　ｃｉｎｎａｂａｒｉｎａ）
ＩＰＯ６８２１、マイアロセファラ・バタトロスボラ（
Ｐｈｉａｌｏｃｅｐｈａｌａ　ｂａｃｔｒｏｓｐｏｒａ
）ＩＰｏ　８７７０等を挙げることができる。

また１、３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に
作用し、（Ｓ）−１，３−ブタンジオールを残存させう
る能力を有する微生物としては、アンプロシアシマ・モ
ノスポラ（Ａｓｇｂｒｏｓｉｏｚｙｍａ　ｍｏ−ｎｏｓ
ｐｏｒａ）ＩＰＯ１９６５、アンプロシアシマ・フィレ
ントマ（Ａａ＋ｂｒｏｓｉｏｚｙｓ＋ａ　ｐｈｉｌｅｎ
ｔｏｍａ）ＩＦＯ１８４７、ボルデテラ・ブロンチセブ
チカ（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａｂｒｏｎｃｈｉｓｅｐｔｉ
ｃａ）ＩＰＯ１３６９１、フザリウム・オキシスポラム
（Ｆｕｓａｒｉｕｍ　ｏｘｙｓｐｏｒｕ＋＊）ＩＦＯ７
１５２、フザリウム・ソイアニイ（Ｆｕｓａｒｉｕｍ　
５ｏｉａｎｉ）ＩＦＯ５２３２、ジベレラ・フジクロイ
　（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ　ｆｕ−ｊｉｋｕｒｏｉ）Ｉ
Ｐｏ　５２６Ｂ、グロメレラ・シングラータ（Ｇｌｏｍ
ｅｒｅｌｌａ　ｃｉｎｇｕｌａｔａ）ＩＡＭ　８０５０
、ゴナトボトリウム・アビクラ−タム（Ｇｏｎａｔｏｂ
ｏｔｒｙｕｍ　ａｐｉｃｕ−１ａｔｕｍ）ＩＦｏ　９０
９Ｂ、ネオサルトルヤ・フィシェリイ・バライティ・ス
ビノサ（Ｎｅｏｓａｒｔｏｒｙａ　ｆｉｓｃｈｅ−ｒｉ
　ｖａｒ、　５ｐｉｎｏｓａ）ＩＦＯ５９５５、オオス
ポラ・アストリニミゲネス（Ｏｏｓｐｏｒａ　ａｓｔｒ
ｉｎｇｅｎｅｓ）ＩＦＯ７００１、ベシロくセス・バリ
オティ（Ｐａｅｃｉｌｏｍｙｃｅｓ　ｖａｒｉ−ｏｔｉ
ｉ）　ＩＦＯ４８５５、プレウシア・テリッコラ（Ｐｒ
ｅｕｓｓｉａ　ｔｅｒｒｉｃｏｌａ）ＩＰｏ　７８９３
、スペトリア・グリシネス（Ｓｐｅｔｏｒｉａ　ｇｌｙ
ｃｉｎｅｓ）ＩＦＯ５２９４、タラロξセス・クラバス
・バライティ・クラバス（Ｔａ−Ｉａｒｏｍｙｃｅｓ　
ｆｌａｖｕｓ　ｖａｒ、　ｆｌａｖｕｓ）ＩＦＯ７２３
１、ウェステルディケラ・マルチスポラ（Ｗｅｓ　ｔｅ
ｒｄｙｋｅ−１１ａ　ｍｕｌｔｉｓｐｏｒａ）ＩＰｏ　
５８１３等を挙げることできる。

これらの微生物は、野生株、変異株、又は細胞融合もし
くは遺伝子操作法などの遺伝的手法により誘導される組
み替え株等、いずれの株でも好適に用いることができる
。

尚、ＩＦＯ番号の付された微生物は、（財）＠酵研究所
（ｒＦＯ）発行のＬｉ５ｔ　ｏｆ　Ｃｕ１ｔｕｒｅｓ、
第８版、第１巻（１９８８）に記載されており、該ＩＦ
Ｏから入手することができる。ＡＴＣＣ番号の付された
微生物は、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　Ｃｕ１ｔｕｒ
ｅ　Ｃｏ１１ｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）発行のＣａｔａ
ｌｏｇｕｅ　ｏｆ　Ｂａｃｔｅｒｉａ　Ｐｈａｇｅｓｒ
ＤＮＡ　Ｖｅｃｔｏｒｓ＋第１６版（１９８５）に記載
されており、該ＡＴＣＣから入手することができる。Ｉ
ＡＭ番号の付された微生物は、東京大学応用微生物学研
究所から入手することができる。

本発明に用いる微生物を培養する為の培地はその微生物
が増殖し得るものであれば特に制限はない。例えば、炭
素源としては、上記微生物の利用可能であればいずれも
使用でき、具体的には、グルコース、フルクトース、シ
ュクロース、デキストリン等のａ類、ソルビトール、エ
タノール、グリセロール等のアルコール類、フマール酸
、クエン酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類及びその
塩類、パラフィン等の炭化水素類等或いはこれらの混合
物を使用することができる。窒素源としては例えば、塩
化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム等の無機酸のアンモニウム塩、フマル酸アンモニウム
、クエン酸アンモニウム等の有機酸のアンモニウム塩、
肉エキス、酵母エキス、コーンステイープリカー、カゼ
イン加水分解物、尿素等の無機有機含窒素化合物、或い
はこれらの混合物を使用することができる。他に無機塩
、微量金属塩、ビタミン類等、通常の培養に用いられる
栄養源を適宜、混合して用いることができる。また必要
に応じて微生物の増殖を促進する因子、本発明の目的化
合物の生成能力を高める因子、あるいは培地のｐＨ保持
に有効な物質も添加できる。

培養方法としては培地ｐＨは３．０〜９．５、好ましく
は４〜８、培養温度は２０〜４５°Ｃ１好ましくは２５
〜３７°Ｃで、嫌気的或いは好気的に、その微生物の生
育に適した条件下５〜１２０時間、好ましくは１２〜７
２時間程度培養する。

１．３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物から光
学活性な１，３−ブタンジオールを生成させる方法とし
ては、培養液をそのまま用い該培養液に１，３−ブタン
ジオールのエナンチオマー混合物を添加する方法、遠心
分離等により、菌体を分離し、これをそのまま、或いは
、洗浄した後、緩衝液、水等に再懸濁したものに、■。

３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物を添加し反
応させる方法等がある。この反応の際、グルコース、シ
ュクロース等の炭素源をエネルギー源として添加したほ
うが良い場合もある。

また、菌体は生菌体のままでも良いし、菌体破砕物、ア
セトン処理、凍結乾燥等の処理をほどこしたものでも良
い。また、これらの菌体或いは、菌体処理物を、例えば
、ポリアクリルアミドゲル法、含硫多糖ゲル法（カラギ
ーナンゲル法等）、アルギン酸ゲル法、寒天ゲル法等の
公知の方法で固定化して用いることもできる。更に、菌
体処理物から、公知の方法を組み合わせて精製取得した
酵素も使用できる。

１．３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物はその
まま、或いは、水に溶解し、又は反応に影響を与えない
ような有機溶媒に溶解したり、界面活性剤等に分散させ
たりして、反応始めから一括に或いは分割して添加して
も良い。

反応はｐＨ３〜１０．好ましくはｐＨ５〜９の範囲で温
度は１０〜６０℃、好ましくは２０〜４０°Ｃの範囲で
、１〜１２０時間程度、撹拌下あるいは静置下で行う。

反応時間を長くすると１．３−ブタンジオールの残存量
は減少するが、光学純度の高い光学活性１．３−ブタン
ジオールを得ることが可能である。基質の使用濃度は特
に制限されないが、０．１〜ｌＯ％程度が好ましい。

反応によって残存生成した光学活性１．３−ブタンジオ
ールの採取は反応液から直接或いは菌体分離後、有機溶
媒による抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー等の通
常の精製方法を用いれば容易に得られる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的に実施例にて説明するが、本発明
はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

なお、実施例に於ける反応液中の１．３−ブタンジオー
ルの定量はガスクロマトグラフィー（カラム：　Ｔｈｅ
ｒ＋＋＋ｏｎ　３０００．　（２ｍ）　、温度１３０℃
）により容易に行うことができ、光学純度は反応により
得られた光学活性１，３−ブタンジオールを常法により
塩化アセチルでアセチル化した後、光学分割カラムを用
いた高速液体クロマトグラフィー（カラム：ダイセル化
学工業製キラルセルＯＢ、ｆＪＩ）Ｘ：ｎ−ヘキサン／
２−プロパツール＝１９：１、波長２２０ｎ＋ｍ　、流
速０．５ａｊ／分）により測定した（保持時間；（Ｓ）
体１５分、（Ｒ）体１９．３分）。

実施例１く菌体調製用培地〉グルコース　　　　　　　　　　１．０％酵母エキス　
　　　　　　　　０．３％ペプトン　　　　　　　　　
　０．５％１．３−ブタンジオール　　　　０．５％Ｋ
ＪＰＯ４０，１％ＭｇＳＯ４・７８，０　　　　　　　　　０．０５％ｐ
ｎ　７．２上記の菌体調製用培地１００−を５００−容坂ロフラス
コに入れ、滅菌後、表１に示した微生物をそれぞれ植菌
し、３０°Ｃで４８時間振盪培養を行った。続いて遠心
分離で菌体を分離し、生理食塩水で１回洗浄し、生菌体
を得た。

次に５００−容坂ロフラスコに蒸留水５０−を入れ、こ
れに上記生菌体を懸濁した後、１．３−ブタンジオール
のラセミ体を０．５ｇ添加し、３０℃で４８時間往復振
盪反応させた。

反応終了後、遠心分離にて除菌し、得られた上澄液を塩
化ナトリウムで飽和させた後、酢酸エチル５０ｗＪを用
いて抽出を行い、酢酸エチル層をガスクロマトグラフィ
ーで分析し、残存している１、３−ブタンジオール量を
測定した。

次に、酢酸エチルを無水芒硝で脱水後、脱溶媒を行いシ
ロップを得、これを常法により塩化アセチルでアセチル
化した後、溶媒に溶解し、高速液体クロマトグラフィー
にて分析し、得られた１、３−ブタンジオールの絶体配
置及び光学純度を測定した。

得られた結果を表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明の微生物を用いた光学活性１．３−ブタンジオー
ルの製造方法は、簡便に光学純度の高い光学活性１．３
−ブタンジオールを製造することを可能にさせるもので
あり工業的に極めて有利である。

Claims

【特許請求の範囲】１、１，３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に
、アシクロコニディウム（Ａｃｉｃｕｌｏｃｏｎｉ−ｄ
ｉｕｍ）属、ブレタノマイセス（Ｂｒｅｔｔａｎｏｍｙ
ｃｅｓ）属、コシリオボラス（Ｃｏｃｈｌｉｏｂｏｌｕ
ｓ）属、コリネスポラ（Ｃｏｒｙｎｅｓｐｏｒａ）属、
ダクチリウム（Ｄａ−ｃｔｙｌｉｕｍ）属、エシノポド
スポラ（Ｅｃｈｉｎｏｐｏｄｏｓ−ｐｏｒａ）属、ハミ
ゲラ（Ｈａｍｉｇｅｒａ）属、ヘルミンソスポリウム（
Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍ）属、ネクトリア（
Ｎｅｃｔｒｉａ）属、フィアロセファラ（Ｐｈｉａｌｏ
−ｃｅｐｈａｌａ）属に属する微生物群から選ばれ、１
，３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に作用し
、（Ｒ）−１，３−ブタンジオールを残存させうる能力
を有する微生物、或いはその処理物を作用させ、残存す
る光学活性な（Ｒ）−１，３−ブタンジオールを採取す
ることを特徴とする光学活性１，３−ブタンジオールの
製法。２、１，３−ブタンジオールのエナンチオマー混合物に
、アンブロシアジマ（Ａｍｂｒｏｓｉｏｚｙｍａ）属、
ボルデテラ（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ）属、フザリウム（
Ｆｕ−ｓａｒｉｕｍ）属、ジベレラ（Ｇｉｂｂｅｒｅｌ
ｌａ）属、グロメレラ（Ｇｌｏｍｅｒｅｌｌａ）属、ゴ
ナトボトリウム（Ｇｏｎａｔｏｂｏｔｒｙｕｍ）属、ネ
オサルトルヤ（Ｎｅｏｓａ−ｒｔｏｒｙａ）属、オオス
ポラ（Ｏｏｓｐｏｒａ）属、ペシロミセス（Ｐａｅｃｉ
ｌｏｍｙｃｅｓ）属、プレウシア（Ｐｒｅ−ｕｓｓｉａ
）属、スペトリア（Ｓｐｅｔｏｒｉａ）属、タラロミセ
ス（Ｔａｌａｒｏｍｙｃｅｓ）属、ウェステルディケラ
（Ｗｅｓｔｅｒｄｙｋｅｌｌａ）属に属する微生物群か
ら選ばれ、１，３−ブタンジオールのエナンチオマー混
合物に作用し、（Ｓ）−１，３−ブタンジオールを残存
させうる能力を有する微生物、或いはその処理物を作用
させ、残存する光学活性な（Ｓ）−１，３−ブタンジオ
ールを採取することを特徴する光学活性１，３−ブタン
ジオールの製法。