JPH05130883A - トランス−l−ヒドロキシプロリンの製造法 - Google Patents

トランス−l−ヒドロキシプロリンの製造法

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JPH05130883A
JPH05130883A JP3296944A JP29694491A JPH05130883A JP H05130883 A JPH05130883 A JP H05130883A JP 3296944 A JP3296944 A JP 3296944A JP 29694491 A JP29694491 A JP 29694491A JP H05130883 A JPH05130883 A JP H05130883A
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瞭一 勝亦
Takashi Oshiro
隆 大城
Haruhiko Yokoi
治彦 横井
Michio Shiomi
道夫 塩見
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランス−L−ヒドロキシプロリンの製造法
を提供する。 【構成】 トランス−L−ヒドロキシプロリンを実質的
に分解せず、他のアミノ酸を分解する能力を有する微生
物をコラーゲン加水分解物を含有する培地で培養し、培
養物からトランス−L−ヒドロキシプロリンを採取する
ことからなるトランス−L−ヒドロキシプロリンの製造
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬合成原料として有
用な、トランス−L−ヒドロキシプロリンの製造法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ヒドロキシプロリンの製造法としては、
コラーゲンなどの蛋白質から抽出する方法と化学合成法
とが知られている。化学合成法としては、アリルブロマ
イドとジエチルアセトアミドマロン酸とから合成する方
法〔ブリテン ケミカル ソサイエティー ジャパン(B
ull. Chem. Soc. Japan),46, 2924(1973)〕、D−グル
タミン酸から合成する方法〔ブリテン ケミカル ソサ
イエティー ジャパン(Bull. Chem. Soc. Japan), 47
1704(1974)〕およびグリオキサールとオキサロ酢酸とか
ら合成する方法〔ジャーナル オブ オーガニック ケ
ミストリー(J.Org. Chem.),42, 3440(1977)〕が知られ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの化学的合成法
はいずれも収率が低く、しかも生成物が4種異性体の混
合物であるため、工業的に製造するのには適さない。そ
れゆえトランス−L−ヒドロキシプロリンは動物組織に
由来するコラーゲン、エラスチンなどのトランス−L−
ヒドロキシプロリンを多く含むタンパク質を加水分解し
た後、抽出、単離することによって製造されているが、
この加水分解液中にはアミノ酸としてトランス−L−ヒ
ドロキシプロリンの他に、グリシン、L−プロリン、L
−アラニン、L−セリンなど種々の中性アミノ酸が含ま
れており、これら中性アミノ酸とトランス−L−ヒドロ
キシプロリンとの分離に多段の精製工程を要する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、コラーゲン加水分解物を含有する培地で微生
物を培養することにより、他の夾雑アミノ酸を分解せし
め、トランス−L−ヒドロキシプロリンを容易に精製、
単離できる方法を確立し、本発明を完成するに至った。
【0005】本発明は、トランス−L−ヒドロキシプロ
リンを実質的に分解せず、他のアミノ酸を分解する能力
を有する微生物をコラーゲン加水分解物を含有する培地
で培養し、培養物からトランス−L−ヒドロキシプロリ
ンを採取することからなるトランス−L−ヒドロキシプ
ロリンの製造法を提供する。本発明におけるアミノ酸の
分解は、菌体内で代謝、資化、他の化合物への分解を含
む。本発明で用いる微生物としては、トランス−L−ヒ
ドロキシプロリンを実質的に分解せず、他のアミノ酸を
分解する能力を有する微生物であればいずれの微生物も
使用できる。例えば、プロテウス属、プロビデンシア
属、デレヤ属およびプラノコッカス属に属する微生物が
あげられる。
【0006】好適な微生物としては、プロテウス・ミラ
ビリス(Proteus mirabilis) 、プロビデンシア・アルカ
リファシエンス(Providensia alcalifaciens) 、デレヤ
・ヴェヌスタ(Deleya venusta) 、プラノコッカス・シ
トレウス(Planococcus citreus) などがあげられる。具
体的な菌株としては、プロテウス・ミラビリスIFO38
49、プロビデンシア・アルカリファシエンスATCC98
86、デレヤ・ヴァヌスタATCC27125 、プラノコッカ
ス・シトレウスATCC14404 があげられる。
【0007】他のアミノ酸としては、アスパラギン酸、
スレオニン、セリン、アスパラギン、グルタミン酸、プ
ロリン、グリシン、アラニン、バリン、システイン、メ
チオニン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニ
ルアラニン、ヒスチジン、リジン、アルギニン、ヒドロ
キシリジンおよびα−アミノ酪酸があげられる。本発明
で用いる培地は、単一の炭素源、窒素源としてコラーゲ
ン加水分解物のみを含む培地、あるいはさらに用いる微
生物が資化し得る通常用いられる炭素源、窒素源、ビタ
ミンなどを含有し、トランス−L−ヒドロキシプロリン
を実質的に分解せず、他のアミノ酸を分解する能力を有
する微生物の培養を効率的に行なえる培地であれば、天
然培地、合成培地のいずれでも良い。
【0008】培地中のコラーゲン加水分解物は、総アミ
ノ酸濃度が10〜300g/l(トランス−L−ヒドロ
キシプロリン 1.5〜45g/l)、好ましくは40〜 200g
/l(トランス−L−ヒドロキシプロリン6〜30g/
l)となるように調整する。また、培養の際、コラーゲ
ン加水分解物を添加することもできる。培養は、使用す
る微生物に適した方法で行えばよいが、通常、通気攪拌
培養によって実施することができる。培養温度は25〜45
℃、特に30〜40℃が好適である。培養中、pHは 7.5〜
8.0 に保持する。pHの調整は塩酸、硫酸などの無機酸
あるいは酢酸などの有機酸を用いて行う。
【0009】培養は、トランス−L−ヒドロキシプロリ
ン以外のアミノ酸が分解した時点で終了する。培養時間
は通常30〜80時間である。かくして得られた培養液から
遠心分離により菌体を除去した後、イオン交換樹脂など
を用いるカラムクロマトグラフィーあるいは晶出法など
一般に知られている精製法を用いて、培養ろ液からトラ
ンス−L−ヒドロキシプロリンを分離、回収する。
【0010】以下、実施例により本発明を説明する。実
施例において用いるコラーゲン加水分解液は以下の通り
調製した。牛皮2kgに12規定硫酸5.1lを加え、120 ℃、
12時間加水分解反応を行った。反応後、反応液に水酸化
カルシウム1kgと水8lを加え、その懸濁液をろ過した。
このろ液についてアミノ酸アナライザーを用いてアミノ
酸の分析を行ったところ、このろ液中にはアミノ酸が 6
30g/l含まれ、そのうちトランス−L−ヒドロキシプ
ロリンは93g/l、グリシンは 158g/l、L−プロリ
ンは98g/lであった。このろ液をコラーゲン加水分解
液として用いた。
【0011】
【実施例】 実施例1 A培地〔ペプトン10g/l、肉エキス7g/l、塩化ナ
トリウム3g/l、酵母エキス5g/l(pH7.0)〕5ml
を試験管に分注し、120 ℃、20分間オートクレーブにか
けて加圧滅菌し、種培養培地とした。この培地に第1表
に示す微生物を1白金耳植菌し、30℃、1日間振盪培養
し、種培養液として用いた。
【0012】コーンスティープリカー40g/lおよびコ
ラーゲン加水分解物 150ml/lを含む培地(pH7.5)5ml
を試験管に分注し、120 ℃、20分間オートクレーブにか
けて加圧滅菌し、主培養培地とした。この培地に種培養
液0.5ml を無菌的に接種し、30℃で48時間振盪培養し
た。この主培養液5mlを遠心分離(1,000rpm, 10分間)
して菌体を除いた後、その上清についてアミノ酸アナラ
イザーを用いて残存アミノ酸の分析を行った。
【0013】第1表に培養液中の総アミノ酸に対するト
ランス−L−ヒドロキシプロリンの含有率と、トランス
−L−ヒドロキシプロリンの残存率を示す。
【0014】
【表1】
【0015】実施例2 A培地(実施例1と同じ組成)50mlを1l容三角フラスコ
に分注し、120 ℃、15分間オートクレーブにかけて加圧
滅菌して、種培養培地とした。この培地にプロテウス・
ミラビリス IFO3849 を1白金耳植菌し、30℃で1日間
振盪培養し、種培養液として用いた。
【0016】一方、コーンスティープリカー30gおよび
コラーゲン加水分解物160ml を含む培地(pH7.5) 750ml
を2l容量のミニジャーファーメンターに分注し、120
℃、30分間オートクレーブにかけて加圧滅菌し、主培養
培地とした。この培地に種培養液50mlを無菌的に接種
し、37℃で30時間通気攪拌培養(回転数1000rpm,通気量
1vvm) した。なお、培養中、5規定硫酸により培地のpH
を 8.0に調整した。このときのトランス−L−ヒドロキ
シプロリンの残存率は94%、培養液中の総アミノ酸に対
するトランス−L−ヒドロキシプロリンの含有率は94%
であった。
【0017】この主培養液 800mlを遠心分離(10,000rp
m,10分間)して菌体を除いた後、その上清をイオン交換
樹脂ダイヤイオンSK−1B(H+ 型)(三菱化成社
製) 200mlに通塔してアミノ酸を吸着させた。該樹脂を
水で洗浄後、0.2 規定アンモニア水溶液でトランス−L
−ヒドロキシプロリンを含む画分を溶出した。このとき
のトランス−L−ヒドロキシプロリンの残存率は90%、
総アミノ酸に対するトランス−L−ヒドロキシプロリン
の含有率は96%であった。
【0018】溶出液を減圧濃縮後、メタノールで晶析
し、さらに水で再結晶して、トランス−L−ヒドロキシ
プロリン10.5g(純度99.9%)を得た。 実施例3 実施例2と同じ種培養液および主培養培地を用い、この
培地に、種培養液50mlを無菌的に接種し、37℃で実施例
2と同様に通気攪拌培養した。培養を開始して20時間後
にコラーゲン加水分解物 160mlを添加し、60時間後に培
養を終了した。このときのトランス−L−ヒドロキシプ
ロリンの残存率は93%、培養液中の総アミノ酸に対する
トランス−L−ヒドロキシプロリンの含有率は90%であ
った。
【0019】この主培養液を以下実施例2と同様に精製
を行い、トランス−L−ヒドロキシプロリン20.8g(純
度99.0%)を得た。 参考例 コラーゲン加水分解物 200mlを5倍希釈し、イオン交換
樹脂ダイヤイオンSK−1B(H+ 型)(三菱化成社製)20
0ml に通塔して、該樹脂を水で洗浄後、0.2 規定アンモ
ニア水溶液でトランス−L−ヒドロキシプロリンを含む
画分を溶出した。このときのトランス−L−ヒドロキシ
プロリンの残存率は76%で、総アミノ酸に対するトラン
ス−L−ヒドロキシプロリンの含有率は30%であった。
【0020】溶出液を、強塩基性イオン交換樹脂PA-412
(OH- 型)(三菱化成社製)200mlに通塔して、該樹脂
を水で洗浄後、0.075 規定塩酸でトランス−L−ヒドロ
キシプロリンを含む画分を溶出した。このときのトラン
ス−L−ヒドロキシプロリンの残存率は74%で、総アミ
ノ酸に対するトランス−L−ヒドロキシプロリンの含有
率は、61%であった。さらにこの溶出液をイオン交換樹
脂ダイヤイオンSK−1B(H+ 型)200ml に通塔し、
該樹脂を水で洗浄後、 0.2規定アンモニア水溶液でトラ
ンス−L−ヒドロキシプロリンを含む画分を溶出した。
このときのトランス−L−ヒドロキシプロリンの残存率
は77%で、総アミノ酸に対するトランス−L−ヒドロキ
シプロリンの含有率は、82%であった。
【0021】以上3回のクロマトグラフィーによるトラ
ンス−L−ヒドロキシプロリンの通算収率は43%で、総
アミノ酸に対するトランス−L−ヒドロキシプロリンの
含有率は82%であった。
【0022】
【発明の効果】本発明によりコラーゲン加水分解物中の
総アミノ酸に対するトランス−L−ヒドロキシプロリン
の含有率を上昇させることができ、これにより医薬合成
原料として有用なトランス−L−ヒドロキシプロリンを
効率よく製造することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】以下、実施例により本発明を説明する。実
施例において用いるコラーゲン加水分解液は以下の通り
調製した。牛皮2kgに12規定硫酸5.1lを加え、120 ℃、
12時間加水分解反応を行った。反応後、反応液に水酸化
カルシウム1kgと水8lを加え、その懸濁液をろ過した。
このろ液を濃縮し、アミノ酸アナライザーを用いてアミ
ノ酸の分析を行ったところ、この濃縮液中にはアミノ酸
が 630g/l含まれ、そのうちトランス−L−ヒドロキ
シプロリンは93g/l、グリシンは 158g/l、L−プ
ロリンは98g/lであった。この濃縮液をコラーゲン加
水分解液として用いた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランス−L−ヒドロキシプロリンを実
    質的に分解せず、他のアミノ酸を分解する能力を有する
    微生物をコラーゲン加水分解物を含有する培地で培養
    し、培養物からトランス−L−ヒドロキシプロリンを採
    取することからなるトランス−L−ヒドロキシプロリン
    の製造法。
  2. 【請求項2】 微生物がプロテウス属、プロビデンシア
    属、デレヤ属またはプラノコッカス属に属することを特
    徴とする請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 他のアミノ酸が、アスパラギン酸、スレ
    オニン、セリン、アスパラギン、グルタミン酸、プロリ
    ン、グリシン、アラニン、バリン、システイン、メチオ
    ニン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニルア
    ラニン、ヒスチジン、リジン、アルギニン、ヒドロキシ
    リジンまたはα−アミノ酪酸である請求項1記載の製造
    法。
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