JPH0515394A - 光学活性（ｓ）−３−フエニル−１，３−プロパンジオールの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】３−フェニル−１，３−プロパンジオールか
ら、光学活性な（Ｓ）−フェニル−１，３−プロパンジ
オールを効率よく得る。 【構成】３−フェニル−１，３−プロパンジオールのエ
ナンチオマー混合物に、セラチア属、又は、シュードモ
ナス属に属する微生物或いはその処理物を作用させ、光
学活性な（Ｓ）−フェニル−１，３−プロパンジオール
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学活性な（Ｓ）−３−
フェニル−１，３−プロパンジオールの製造法に関す
る。更に詳しくは、３−フェニル−１，３−プロパンジ
オールのエナンチオマー混合物に、微生物或いはその処
理物を作用させ、得られる光学活性３−フェニル−１，
３−プロパンジオールを採取することを特徴とする光学
活性な（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジオー
ルの製造法に関する。

【０００２】光学活性な（Ｓ）−３−フェニル−１，３
−プロパンジオールは種々の医薬品重要合成中間体であ
る。

【０００３】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
光学活性な（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジ
オールを製造する方法としては、２．３−エポキシシン
ナミールアルコールの位置選択的な化学的還元方法
（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５３（１７），４０８１
（１９８８））や、光学活性な３−フェニル−３−ヒド
ロキシプロピオン酸の化学的還元による方法（Ｔｅｔｒ
ａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，２６（３），３５１（１
９８５）などが知られている。しかし前者の方法は位置
選択性が不十分であり、化学純度が不十分であること、
後者の方法は該当光学活性有機酸を光学分割剤で分割せ
ねばならないこと、得られたものの光学純度が低いこと
などの欠点がある。これらの実情により、経済的に優
れ、且つ簡便な手段により光学純度の高い光学活性な
（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジオールを得
る方法の確率が望まれている。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】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な（Ｓ）−
３−フェニル−１，３−プロパ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
微生物を土壌分離菌を対象に検索した結果、セラチア
（Ｓｅｒｒａｔｉａ）属又はシュードモナス（Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓ）属に属する微生物群から選ばれた微生
物が、３−フェニル−１，３−プロパンジオールのエナ
ンチオマー混合物に作用して（Ｓ）−３−フェニル−
１，３−プロパンジオールを得られ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、セラチア（Ｓｅｒｒａｔｉａ）属又はシュードモ
ナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属に属する微生物で３
−フェニル−１，３−プロパンジオールのエナンチオマ
ー混合物に作用し（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロ
パンジオールを得られる能力をる有する微生物であれば
いずれも使用可能である。

【０００５】具体的には、本発明らにより土壌から分離
された下記に示す性質を有する微生物菌株、即ちセラチ
ア・エスピー Ｎｏ．２６６４株（Ｓｅｒｒａｔｉａ
ｓｐ．Ｎｏ．２６６４）或いはセラチア・エスピー Ｎ
ｏ．２６６６株（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｓｐ．Ｎｏ．２６
６６）及びシュードモナス・プチダ Ｎｏ．２１４５Ｂ
（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｐｕｔｉｄａ Ｎｏ．２１
４５Ｂ）を用いるのが好適である。

【０００６】これらの微生物菌株は、セラチア・エスピ
ー Ｎｏ．２６６４株は微工研菌寄第１２２６８号（Ｆ
ＥＲＭ Ｐ−１２２６８）として、セラチア・エスピー
Ｎｏ．２６６６株は微工研菌寄第１２２６９号（ＦＥ
ＲＭ Ｐ−１２２６９）として、シュードモナス・プチ
ダ Ｎｏ．２１４５Ｂ株は微工研菌寄第１２２７０号
（ＦＥＲＭ Ｐ−１２２７０）として、微生物工業技術
研究所に寄託されている。 これらの菌株の菌学的性質
と同定結果は次の通りである。 セラチア・エスピーＮｏ．２６６４株 （ａ）形態 （１）細胞の形および大きさ 桿菌 ０．５〜０．７μ×１．２〜３．０μ （２）運動性 あり （３）胞子の有無 なし （４）グラム染色性 陰性 （ｂ）生理学的性質 （１）オキシダーゼ 陰性 （２）カタラーゼ 陽性 （３）アミノペプチダーゼ 陽性 （４）インドールの生成 陰性 （５）ＶＰテスト 陽性 （６）脱窒反応 陽性 （７）硝酸塩の還元 陽性 （８）クエン酸の利用（Ｓｉｍｏｎｓ´）陽性 （９）ウレアーゼ 陽性 （10）フェニルアラニンデアミナーゼ 陰性 （11）マロン酸の利用 陰性 （12）シュクロースからレバンの生成 陰性 （13）レシチナーゼ 陽性 （14）デンプンの加水分解 陰性 （15）ゼラチンの加水分解 陽性 （16）カゼインの加水分解 陽性 （17）ＤＮＡの加水分解 陽性 （18）Ｔｗｅｅｎ８０の加水分解 陽性 （19）エクスリンの加水分解 陽性 （20）３％ＫＯＨによる溶菌 陽性 （21）酸素に対する態度 通性嫌気性 （22）３７℃での生育 する （23）４１℃での生育 する （24）ｐＨ５．６での生育 する （25）Ｍａｃ−Ｃｏｎｋｅｙ−Ａｇａｒ 培地での生育 する （26）ＳＳ−Ａｇａｒ培地の生育 する （27）色素の生成 なし （28）ＯＦテスト Ｆ （29）グルコースからガスの生成 − （30）糖から酸の生成 グルコース ＋ フラクトース ＋ キシロース ＋ ラムノース − シュクロース ＋ Ｌ−アラビノース ＋ メリビオース ＋ トレハロース ＋ ラクトース − ラフィノース − マンノース ＋ マルトース ＋ セロビオース − メレジトース − アドニトール ＋ イノシトール ＋ マンニトール ＋ ズルシトール − ソルビトール ＋ エリスリトール − サリシン ＋ グリセリン ＋ （31）ＯＮＰＧ （β−ガラクトシダーゼ） 陽性 （32）アルギニンジヒドロラーゼ 陰性 （33）リジンデカルボキシラーゼ 陽性 （34）オルニチンデカルボキシラーゼ 陽性 （35）炭素化合物の利用性 アジピン酸 − カプロン酸 ＋ クエン酸 ＋ 馬尿酸 − マレイン酸 ＋ フェニル酢酸 ＋ グルコース ＋ マンノース ＋ マルトース ＋ ラフィノース − セロビオース − アドニトール ＋ マンニトール ＋ ニコチン酸 − 以上の菌学的性質をバージーの細菌分類書［Ｂｅｒｇｙ
´ｓ Ｍａｎｎｕａｌｏｆ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｂ
ａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ（１９８６）］に基づいて分類
すると、本菌株はセラチア属に属すると判定された。そ
こで本菌株をセラチア・エスピー Ｎｏ．２６６４（Ｓ
ｅｒｒａｔｉａ ｓｐ．Ｎｏ．２６６４）と命名した。

【０００７】セラチア・エスピーＮｏ．２６６６株 （ａ）形態 （１）細胞の形および大きさ 桿菌 ０．５〜０．７μ×１．２〜３．０μ （２）運動性 あり （３）胞子の有無 なし （４）グラム染色性 陰性 （ｂ）生理学的性質 （１）オキシダーゼ 陰性 （２）カタラーゼ 陽性 （３）アミノペプチダーゼ 陽性 （４）インドールの生成 陰性 （５）ＶＰテスト 陽性 （６）脱窒反応 陽性 （７）硝酸塩の還元 陽性 （８）クエン酸の利用（Ｓｉｍｏｎｓ´）陽性 （９）ウレアーゼ 陰性 （10）フェニルアラニンデアミナーゼ 陰性 （11）マロン酸の利用 陰性 （12）シュクロースからレバンの生成 陰性 （13）レシチナーゼ 陽性 （14）デンプンの加水分解 陰性 （15）ゼラチンの加水分解 陽性 （16）カゼインの加水分解 陽性 （17）ＤＮＡの加水分解 陽性 （18）Ｔｗｅｅｎ８０の加水分解 陽性 （19）エクスリンの加水分解 陽性 （20）３％ＫＯＨの加水分解 陽性 （21）酸素に対する態度 通性嫌気性 （22）３７℃での生育 する （23）４１℃での生育 する （24）ｐＨ５．６での生育 する （25）Ｍａｃ−Ｃｏｎｋｅｙ−Ａｇａｒ 培地での生育 する （26）ＳＳ−Ａｇａｒ培地での生育 する （27）色素の生成 なし （28）ＯＦテスト Ｆ （29）グルコースからガスの生成 − （30）糖から酸の生成 グルコース ＋ フラクトース ＋ キシロース ＋ ラムノース − シュクロース ＋ Ｌ−アラビノース ＋ メリビオース ＋ トレハロース ＋ ラクトース − ラフィノース − マンノース ＋ マルトース ＋ メレジトース − アドニトール ＋ イノシトール ＋ マンニトール ＋ ズルシトール − ソルビトール − エリスリトール − サリシン ＋ グリセリン ＋ （31）ＯＮＰＧ (β−ガラクトシダーゼ) 陽性 （32）アルギニンジヒドロラーゼ 陰性 （33）リジンデカルボキシラーゼ 陽性 （34) オルニチンデカルボキシラーゼ 陽性 （35）炭素化合物の利用性 アジピン酸 − カプロン酸 ＋ クエン酸 ＋ 馬尿酸 − マレイン酸 ＋ フェニル酢酸 ＋ グルコース ＋ マンノース ＋ マルトース ＋ ラフィノース − セロビオース − アドニトール ＋ マンニトール ＋ ニコチン酸 ＋ 以上の菌学的性質をバージーの細菌分類書［Ｂｅｒｇｙ
´ｓ Ｍａｎｎｕａｌｏｆ Ｓｉｓｔｅｍａｔｉｃ Ｂ
ａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ（１９８６）］に基づいて分類
すると、本菌株はセラチア属に属すると判定された。そ
こで本菌株をセラチア・エスピー Ｎｏ．２６６６（Ｓ
ｅｒｒａｔｉａ ｓｐ．Ｎｏ．２６６６）と命名した。

【０００８】シュードモナス・プチダ Ｎｏ．２１４５
Ｂ株 （ａ）形態 （１）細胞の形および大きさ ０．５〜０．８μ×１．５〜３．０μ （２）運動性 あり （３）胞子の有無 なし （４）グラム染色性 陰性 （５）鞭毛 極鞭毛（１以
上） （ｂ）生理学的性質 （１）オキシダーゼ 陽性 （２）カタラーゼ 陽性 （３）アミノペプチダーゼ 陽性 （４）インドールの生成 陰性 （５）ＶＰテスト 陰性 （６）脱窒反応 陰性 （７）硝酸塩の還元 陰性 （８）ウレアーゼ 陰性 （９）フェニルアラニンデアミナーゼ 陰性 （10）シュクロースからレバンの生成 陰性 （11）レシチナーゼ 陰性 （12）デンプンの加水分解 陰性 （13）ゼラチンの加水分解 陰性 （14）カゼインの加水分解 陰性 （15）ＤＮＡの加水分解 陰性 （16）Ｔｗｅｅｎ８０の加水分解 陰性 （17）エクスリンの加水分解 陰性 （18）チロシンの分解 陰性 （19）３％ＫＯＨの加水分解 陽性 （20）酸素に対する態度 好気性 （21）３７℃での生育 する （22）４１℃での生育 しない （23）ｐＨ５．６での生育 する （24）Ｍａｃ−Ｃｏｎｋｅｙ−Ａｇａｒ 培地での生育 する （25）ＳＳ−Ａｇａｒ培地の生育 する （26）Ｃｅｔｒｉｍｉｄ−Ａｇａｒ倍地での生育 する （27）色素の生成 あり （28）ＯＦテスト Ｏ （29）グルコースからガスの生成 − （30）糖から酸の生成 グルコース ＋ フラクトース ＋ キシロース ＋ （31）ＯＮＰＧ （β−ガラクトシダーゼ） 陰性 （32）アルギニンジヒドロラーゼ 陽性 （33）増殖因子要求性 陰性 （34）炭素化合物の利用性 酢酸 ＋ グルコース ＋ アジピン酸 − マンノース ＋ カプロン酸 ＋ マルトース ＋ クエン酸 ＋ キシロース − シトラコン酸 − マンニトール ＋ グリコール酸 ＋ ソルビトール − レブリン酸 − グルコン酸 ＋ マレイン酸 ＋ ２−ケトグルコン酸 ＋ マロン酸 ＋ Ｎ−アセチルグルコサミン ＋ Ｄ／Ｌマンデル酸 − グリシン − フェニル酢酸 ＋ Ｄ−トリプトファン − セバシン酸 − Ｌ−トリプトファン − Ｌ−酒石酸 ＋ 馬尿水 − Ｌ−アラビノース ＋ ベンゾイルギ酸 − トレハロース − ベンジルアミン ＋ フラクトース ＋ 以上の菌学的性質をバージーの細菌分類書［Ｂｅｒｇｙ
´ｓ Ｍａｎｎｕａｌｏｆ Ｓｉｓｔｅｍａｔｉｃ Ｂ
ａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ（１９８６）］に基づいて分類
すると、本菌株はシュードモナス・プチダに属すると固
定され、本菌株はシュードモナス・プチダ Ｎｏ．２１
４５Ｂ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｐｕｔｉｄａ Ｎ
ｏ．２１４５Ｂ）と命名した。

【０００９】これらの微生物は、野生株、異変株、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。

【００１０】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、デキストリンなどの糖類、
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、コーンスティ
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。

【００１１】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℃、好ま
しくは２５〜３７℃で、嫌気的あるいは好気的に、その
微生物の生育に適した条件下５〜１２０時間、好ましく
は１２〜７２時間程度培養する。３−フェニル−１，３
−プロパンジオールのエナンチオマー混合物から光学活
性な（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジオール
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３−フェニル−１，３−プロパンジオールのエナ
ンチオマー混合物を添加する方法、遠心分離機等により
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−フェニル−１，３−プ
ロパ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。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
どこした物でも良い。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。３−フェニル−１，３
−プロパ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。

【００１２】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２０〜４
０℃の範囲で、１〜１２０時間程度、撹拌下あるいは静
置下で行なう。反応時間を長くすると３−フェニル−
１，３−プロパンジオールの残存量は減少する場合が多
いが、光学純度の高い光学活性３−フェニル−１，３−
プロパ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、０．１〜２０％程度が好ま
しい。

【００１３】反応によって残存生成した光学活性３−フ
ェニル−１，３−プロパ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生成方法を用いれば
容易に得られる。

【００１４】

【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。

【００１５】なお、実施例に於ける反応液中の３−フェ
ニル−１，３−プロパンジオールの定量及び光学純度は
反応により得られた光学活性（Ｓ）−３−フェニル−
１，３−プロパンジオールを直接、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−ブ
ロパノール＝１９／１、波長２５４ｎｍ、流速１．０ｍ
ｌ／分、カラム温度４０℃、注入量１０ｕｌ）により測
定した。（保持時間；（Ｓ）体１３．１分、（Ｒ）体１
６．４分）

【００１６】

【実施例１】グルコース１％、酵母エキス０．５％、ポ
リペプトン０．３％、硫安０．２％、硫酸マグネシウム
７水塩０．０５％（ｐＨ７）よりなる培地５００ｍｌを
２Ｌ容坂口フラスコに入れ加熱殺菌した。この培地にセ
ラチア・エスピーＮｏ．２６６４を植菌し、３０℃で２
４時間往復振盪培養した。しかる後、遠心分離により菌
体を分離し、生理的食塩水にて洗浄した。この菌体を水
に懸濁し９５ｍｌとし、５００ｍｌ容坂口フラスコに入
れ、次いで、ラセミ体の３−フェニル−１，３−プロパ
ンジオールの２０％（Ｗ／Ｖ）水溶液５ｍｌを添加し３
０℃で７２時間往復振盪反応させた。 反応終了後、遠
心分離機にて除菌し、得られた上澄液に酢酸エチル１０
０ｍｌを加え抽出を２回行った。この有機層を合わせ無
水芒硝にて脱水後、脱溶媒し、シロップを得た。

【００１７】このシロップをヘキサン／イソプロピルア
ルコール（５０：５０）溶液１０ｍｌにて溶解し、高速
液体クロマトグラフィーにて収率、光学純度および絶対
配置を分析した。 その結果収率は３７％、絶対配置は
Ｓ体、光学純度は９６％ｅ．ｅ．であった。

【００１８】

【実施例２】使用菌株をセラチア・エスピー Ｎｏ．２
６６６に変える以外は実施例１と全く同様に培養、反
応、精製を行い、生成物の分析を行った。

【００１９】その結果、収率は４０％、絶対配置はＳ
体、光学純度は９８％ｅ．ｅ．であった。

【００２０】

【実施例３】使用菌株をシュードモナス・プチダ Ｎ
ｏ．２１４５Ｂに変える以外は実施例と全く同様に培
養、反応、精製を行い、生成物の分析を行った。

【００２１】その結果、収率は３８％、絶対配置はＳ
体、光学純度は９０％ｅ．ｅ．であった。

【００２２】

【発明の効果】本発明の微生物を用いた光学活性な
（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジオールの製
造方法は、簡便に光学純度の高い光学活性３−フェニル
−１，３−プロパ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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３−フェニル−１，３−プロパンジオー
   ルのエナンチオマー混合物に、微生物或いはその処理物
   を作用させ、得られる光学活性な（Ｓ）−３−フェニル
   −１，３−プロパンジオールを採取することを特徴とす
   る光学活性（Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジ
   オールの製造法。
2. 【請求項２】 微生物が、セラチア（Ｓｅｒｒａｔｉ
   ａ）属、又はシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ
   ｓ）属に属する微生物である請求項１記載の光学活性
   （Ｓ）−３−フェニル−１，３−プロパンジオールの製
   造法。