JPH03228693A - 光学活性１，３―ブタンジオールの製法 - Google Patents

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、タラビスポラ（Ｃ１ａｖｉｓｐ
ｏｒａ）属、クロッケラ（Ｋ　１ｏｅｃｋｅｒａ）属、
シゾプラストスボリオン（Ｓｃｈ　１ｚｏｂｌａｓｔｏ
ｓｐｏｒｉｏｎ）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
；と、及びエレマスカス（Ｅｒｅｍａｓｃｕｓ）属、シ
リンゴスポラ（Ｓｙｒｉｎｇｏｓｐｏｒａ）属、スボロ
パシイデルミア（Ｓｐｏｒｏｐａｃｈｙｄｅｒｓ＋ｉａ
）属、ジゴアスカス（Ｚｙｇｏａｓｃｕｓ）属、ジゴジ
マ（Ｚｙｇｏｚｙ−ｍａ）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）−１，３−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、タラビスポラ（Ｃ１
ａｖｉｓｐｏｒａ）属、クロッケラ（Ｋｌｏｅｃｋｅｒ
ａ）属、シゾブラストスポリオン（Ｓｃｈｉｚｏｂｌａ
ｓｔｏｓｐｏ−ｒｉｏｎ）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、或いはエレマスカス
（Ｅｒｅｍａｓｃｕｓ）属、シリンゴスポラ（Ｓｙｒｉ
ｎｇｏｓｐｏｒａ）属、スボロパシイデルミア（Ｓｐｏ
ｒｏｐａｃｈｙ−ｄｅｒｍｉａ）属、ジゴアスカス（Ｚ
ｙｇｏａｓｃｕｓ）属、ジゴジマ（Ｚｙｇｏｚｙ＋ｗａ
）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、タラビスポラ・
ルシタニエー（Ｃ１ａｖｉｓｐｏｒａｌｕｓｉｔａｎｉ
ａｅ）ＩＦＯ１０１９、クロッケラ・アフリカーナ（Ｋ
ｌｏｅｃｋｅｒａ　ａｆｒｉｃａｎａ）ＩＦｏ　０８６
９、シゾプラストスボリオン・コバヤシ（Ｓｃｈｉｚｏ
ｂｌａｓｔｏｓｐｏ−ｒｉｏｎ　ｋｏｂａｙａｓｉｉ）
ＩＦｏ　１６４４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、エレマスカス・フェリ
ティリス（Ｅｒｅｍａｓｃｕｓ　ｆｅｒｔｉｌｉｓ）Ｉ
Ｆｏ　０６９にシリンゴスポラ・タラウセニイ（Ｓｙｒ
ｉｎｇｏｓｐｏｒａ　ｃｌａｕｓｓｅｎｉｉ）ＩＦＯ０
７５９、スポロバシイデルミア・ラクタテイボラ（Ｓｐ
ｏｒｏｐａｃｈｙ−ｄｅｒｍｉａ　１ａｃｔａｔｉｖｏ
ｒａ）ＩＦＯ１８６７、ジゴアスカス・ヘレニカス（Ｚ
ｙｇｏａｓｃｕｓ　ｈｅｌｌｅｎｉｃｕｓ）ＩＦＯ１５
７５、ジゴジマ・オリゴファガ（Ｚｙｇｏｚｙｍａ　ｏ
ｌｉｇｏｐｈａｇａ）ＩＰｏ　１０３６０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）醗酵研究所
（ＩＦＯ）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。

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、上記微生物が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＊ｉ、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、１゜
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７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〜ｌＯ１好ましくはｐＨ５〜９の範囲で温
度はｉｏ〜６０°ｃ１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、０．１−１０％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画体分離後、有機溶
媒による抽出、薫留、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行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を月俸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
ｒｍｏｎ　３０００．　（２＋ａ）　、温度１３０”Ｃ
）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、ｍ媒：　ｎ−ヘキサン／２−
プロパツール＝１９：１、波長２２０ｎＩｌｌ、流速０
．！ＩＷ／分）により測定した（保持時間；（Ｓ）体１
５分、（Ｒ）体１９．３分）。

実施例１ く菌体調製用培地〉 １．０　　％ ０．３　％ ０．５　　％ ０．５　　％ ０．１　　％ ０．０５％ ｐＨ７，２ 上記の菌体調製用培地１００−を５００＠ｌ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５０ｍ１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５０＠ｌ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、残存してグルコース 酵母エキス ペプトン １．３−ブタンジオール に２８ＰＯ。

Ｍｇ５０４・７Ｈｔ０ 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 (1)

1. 【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
   、クラビスポラ（Ｃｌａｖｉｓｐｏｒａ）属、クロッケ
   ラ（Ｋｌｏｅｃｋｅｒａ）属、シゾブラストスポリオン
   （Ｓｃｈｉｚｏｂｌａｓｔｏｓｐｏｒｉｏｎ）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
   、エレマスカス（Ｅｒｅｍａｓｃｕｓ）属、シリンゴス
   ポラ（Ｓｙｒｉｎｇｏｓｐｏｒａ）属、スポロパシィデ
   ルミア（Ｓｐｏｒｏｐａｃｈｙｄｅｒｍｉａ）属、ジゴ
   アスカス（Ｚｙｇｏａｓｃｕｓ）属、ジゴジマ（Ｚｙｇ
   ｏｚｙｍａ）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
   を特徴とする光学活性１，３−ブタンジオールの製法。