JPH04152895A - 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、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ
’、Ｊｐｎ、、５３．１３５６−１３６０（１９８０）
　）等が知られている。

しかし、（１）　、ｆ２）とも高価な光学分割側、触媒
を用いねばならないこと、（２）は光学純度が低いこと
等の欠点があるなめ、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、且つ簡便な方法で、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、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏ
ｃｃｕｓ）属、ゴルドナ（Ｇｏｒｄｏｎａ）属、ストレ
プトマイセス（Ｓｔｒｅｐ↑ｏｉｙｃｅｓ）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、ロドコッカス（Ｒｈｏ
ｄｏｃｏｃｃｕｓ）　！ｌ、、ゴルドナ（Ｇｏｒｄｏｎ
ａ）属に属する微生物群から選ばれた微生物か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た
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、ロドコッカス（Ｒｈ
ｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、ゴルドナ（Ｇｏｒｄｏｎａ）
属、ストレプトマイセス（Ｓ↑ｒｅｐｔｏ１１ｙｃｅｓ
）ｉＫ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
、或いはロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）　属
、ゴルドナ（Ｇｏｒｄｏｎａ）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、ロドコッカス・
エリスロポリス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓｅｒｙｔｈｒ
ｏｐｏｌｉｓ）　ＤＳＭ　４３２００　、ＪＣＨ２８９
３、ｏドコッカス・ラルブロベルチンクタス（Ｒｈｏｄ
ｏｃｏｃｃｕｓ　ｒｕ−ｂｒｏｐｅｒｔｉｎｃｔｕｓ）
　ＤＳＨ４３３４ｆ３、ロドコッカス・ロドクロウス（
Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ　ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）　
ＪＣＨ２１５？ロドコッカス−ｘクイ（Ｒｈｏｄｏｃｏ
ｃｃｕ’ｓ　ｅｑｕｉ）　ＪＣＨ１３１１、ゴルドナ・
ブロンチアリス（Ｇｏｒｄｏｎａ　ｂｒｏｎ−ｃｈｉａ
ｌｉｓ）　ＪＣＭ　３１９８　、ストレプトミセス・ネ
トロブシスｆｓｔｒｅｐｔｏｎｙｃｅｓ　ｎｅｔｒｏｐ
ｓｉｓ）　ＨＵＴ　６０６８等を挙げることかできる。

　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）　−１３−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、ロドコッカス・ロド
クロウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ　ｒｈｏｄ−ｏｃｈ
ｒｏｕｓ）　ＤＳＨ４３２７３、ロドコッカス・エリス
ロポリス（ＲｈＯｄＯＣＯＣＣＵＳ　ｅｒｙｔｈｒｏｐ
。

ｓ）　ＤＳＨ４３２７４、ロドコッカス・ロゼウス（Ｒ
ｈＯｄＯＣＯｃｃｕｓ　ｒｏｓｅｕｓ）　ＪＣＨ２１５
８、ゴルドナ・スプチ（Ｇｏｒｄｏｎａ　５ｐｕｔｉ）
　ＪＣＨ３２２８等を挙げることができる。

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
み替え株など、いずれの株でも好適に用いることができ
る。

尚１．Ｊ　ＣＭ番号の付された微生物は、理化学研究所
微生物系保存施設発行の微生物株カタログ第４版（’　
１９８９年）に記載されており、該施設から入手するこ
とができる。ＤＳＭ番号の付された微生物はＤｅａｔｓ
ｃｈｅ　Ｓａｍｎｌｕｎｇ　ｖｏｎ　Ｈ＋ｋｒｏｏｒｇ
ａｎ＋５１１−ｅｎｆＤＳｔ４）発行のＣａｔａｌｏｇ
　ｏｆ　５ｔｒａｉｎｓ（１９８９）に記載されており
、該ＤＳ）４から入手することができる。

ＨＵＴ番号の付された微生物は広島大学工学部発酵工学
教室から入手することかできる。

本発明に用いる微生物を培養するための培地はその微生
物か増殖し得るものであれば特に制限はない０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ｌｉ印、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、１０ピオン酸などの有機酸類及
びその塩類、パラフィン等の炭化水素類など或いはこれ
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、コーンステイーブリー
カー、カゼイン加水分解物、尿素などの無機有機含窒素
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、ビタミン類など、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、或いは培地
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１）Ｈは３．０〜９．５、好まし
くは４〜８、培養温度は２０〜４５℃、好ましくは２５
〜３７℃で、嫌気的或いは好気的に、その微生物の成育
に適した条件下５〜１２０時間、好ましくは１２〜７２
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
させる方法などがある。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方
が良い場合もある。

また、菌体は生菌体のｔ、、ｔでも良いし、菌体破砕物
、アセトン処理、凍結乾燥などの処理を施したものでも
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、寒天ゲル法な
ど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なり、界面活性剤などに分散さ
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°Ｃ１好ましくは２０〜４０℃の範囲で
、１〜１２０時間程度、攪拌下或いは静置下て′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菌体分離後、有機溶
媒による抽出、蒸類、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。

尚、実施例における反応液中の１．３−ブタンジオール
の定量はカスクロマトグラフィー（カラム：　Ｔｈｅｒ
ｎｏｎ　３０００．　ｆ２ｎ）　、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、溶媒：ｎ−ヘキサン／２−プロパツ
ール＝１９：１、波長２２０ｎｌ、流速０．５１１１／
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 菌体剥製用培地組成 カツオ肉エキス　１．０％ ポリペプトン　　１．０％ 塩化ナトリウム　０．５％ ｐＨ７，３ 上記の菌体調製用培地１００ｍ１を５００ｍ１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、生埋置塩水で１回洗浄し、生
菌体を得な。

次に５００ｍ１容坂ロフラスコに蒸溜水５０ｍ１を入れ
、これに上記生菌体を懸濁した後、１３−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＃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５０ｍ１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対配
置及び光学純度を測定した。

得られた結果を表１に示す。

（以下余白） （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
   、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、ゴルド
   ナ（Ｇｏｒｄｏｎａ）属、ストレプトマイセス（Ｓｔｒ
   ｅｐｔｏｍｙｃ−ｅｓ）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
   、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、ゴルド
   ナ（Ｇｏｒｄｏｎａ）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。