JPH06165695A - 光学活性2−ヒドロキシアリール酢酸およびその誘導体の製造方法 - Google Patents

光学活性2−ヒドロキシアリール酢酸およびその誘導体の製造方法

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JPH06165695A
JPH06165695A JP9469091A JP9469091A JPH06165695A JP H06165695 A JPH06165695 A JP H06165695A JP 9469091 A JP9469091 A JP 9469091A JP 9469091 A JP9469091 A JP 9469091A JP H06165695 A JPH06165695 A JP H06165695A
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JP
Japan
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acid
derivative
hydroxyarylacetic
formula
isomer
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JP9469091A
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Hiromichi Ota
博道 太田
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 医薬品その他の合成中間体として有用な光学
活性2−ヒドロキシアリール酢酸およびその誘導体の製
造方法を提供する。 【構成】 式(I) 【化1】 (式中、Rは水素原子、低級アルキル基、またはアルカ
リあるいはアルカリ土類金属を表わし、R1 およびR2
は互いに独立して、各々水素原子、低級アルキル基また
はハロゲン原子を表わすか、またはR1 およびR2 は一
緒になって低級アルキレンジオキシ基を表わす。)で示
される(R,S)−2−ヒドロキシアリール酢酸、その
エステルおよびその金属塩類の(S)体にのみに特異的
に作用し2−オキソ体に変換するアルカリゲネス属に属
する微生物またはその処理物を作用させて、(R)体の
みを蓄積させ、これを単離精製する(R)−2−ヒドロ
キシアリール酢酸類の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】(R)−2−ヒドロキシアリール
酢酸およびその誘導体は各種医薬品の原料あるいは合成
中間体として広く利用されている。例えば、(R)−2
−ヒドロキシフェニル酢酸はセファロスポリン系抗生物
質等の原料や合成中間体として用いられている。本発明
はこのように各種の合成中間体として有用な光学活性2
−ヒドロキシアリール酢酸およびその誘導体を微生物を
用いて工業的に有利に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光学活性な2−ヒドロキシアリール酢酸
の製造方法としては、エフェドリンあるいはα−メチル
ベンジルアミンなどの光学活性アミンを光学分割剤とし
て用いる光学分割法が知られている。しかし、この方法
は使用する光学分割剤が高価であること、操作が煩雑で
収率が低いこと、また生成物の光学純度が低い等の欠点
を有する。
【0003】一方、このような光学分割法とは別に酵素
あるいは微生物菌体を利用する方法として、例えば微生
物を用いベンゾイルギ酸を不斉還元して(R)−2−ヒ
ドロキシフェニル酢酸を製造する方法が知られている。
この方法は光学分割法に比べて操作が簡便であるという
利点を有するが、原料のベンゾイルギ酸が非常に高価で
あり、また(R)−2−ヒドロキシフェニル酢酸の収率
が低いという難点を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明者らは
高価な光学分割剤やベンゾイルギ酸などを用いることな
く光学活性な2−ヒドロキシアリール酢酸、そのエステ
ルおよび金属塩(以下、これらを一括して2−ヒドロキ
シアリール酢酸類ということがある。)を工業的に有利
に製造する方法を提供することを課題として鋭意研究を
重ねた。
【0005】
【課題を解決するための手段】その結果、本発明者らは
アルカリゲネス属に属する微生物に(R,S)−2−ヒ
ドロキシアリール酢酸類を反応基質として与え培養する
と、(S)−2−ヒドロキシアリール酢酸類のみが特異
的に2−オキソアリール酢酸類に酸化され、(R)−2
−ヒドロキシアリール酢酸類が極めて高い光学純度で収
率よく蓄積されることを見出し、本発明を完成するに至
った。
【0006】すなわち、本発明は、(1)式(I)
【化3】 (式中、Rは水素原子、低級アルキル基、またはアルカ
リあるいはアルカリ土類金属を表わし、R1 およびR2
は互いに独立して、各々水素原子、低級アルキル基また
はハロゲン原子を表わすか、またはR1 およびR2 は一
緒になって低級アルキレンジオキシ基を表わす。)で示
される(R,S)−2−ヒドロキシアリール酢酸または
その誘導体に、前記の(S)体を特異的に2−オキソア
リール酢酸またはその誘導体へ酸化する能力を有するア
ルカリゲネス属に属する微生物またはその処理物を作用
させて式(II)
【化4】 (式中、R、R1 およびR2 は前記と同じ意味を表わ
す。)で示される(R)−2−ヒドロキシアリール酢酸
またはその誘導体を蓄積させた後、前記(R)体を単離
精製することを特徴とする(R)−2−ヒドロキシアリ
ール酢酸またはその誘導体の製造方法、および(2)ア
ルカリゲネス属に属する微生物がアルカリゲネス・ブロ
ンチセプティクスKU1201株(微工研菌寄第11670 号)
である前記1に記載の(R)−2−ヒドロキシアリール
酢酸またはその誘導体の製造方法、を提供したものであ
る。
【0007】本発明においてはアルカリゲネス属に属す
る微生物またはその処理物が用いれれる。本発明におい
て用いる微生物は(R,S)−2−ヒドロキシアリール
酢酸類中の(S)−2−ヒドロキシアリール酢酸類のみ
を特異的に2−オキソアリール酢酸類に酸化する能力を
有するものであり、かかる能力を有したアルカリゲネス
属の微生物であればいずれも使用可能であるが、本発明
者らが土壌中より見出したKU1201株が好ましく使用で
きる。また、この菌株を人工突然変異処理して得られる
変異株あるいは遺伝子工学的手法による類縁の菌株も利
用することができる。
【0008】KU1201株ついて説明すると、この菌株は
表1に示すとおりの菌学的性質を有する。
【0009】
【表1】
【0010】以上の菌学的性質から、本発明者らは”Be
rgey's Manual of Determinative Bacteriology, 8th e
d.”を参照して本菌をアルカリゲネス・ブロンチセプテ
ィクス(Alkaligenes bron chisepticus)に属するもの
と同定し、工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌
寄第11670 号として寄託している。
【0011】本発明において(R,S)−2−ヒドロキ
シアリール酢酸類に作用させる微生物の培養は、微生物
が増殖可能な培地を用い、適当な培養条件下で行なわれ
る。培地成分としては微生物を資化し得る物質として公
知のものをいずれも利用することができる。実用上有利
なものを例示すれば、炭素源としては、例えばグルコー
ス、シュクロース等の糖類、グリセロール、エタノー
ル、酢酸等の合成炭素源、酵母エキス、糖蜜、ペプト
ン、肉エキス等の天然物、あるいはこれらの混合物等が
挙げられる。窒素源としては、例えばアンモニア、アン
モニウム塩、硝酸塩等の無機窒素化合物、あるいは尿
素、コーンスティープリカー、ガゼイン、ペプトン、酵
母エキス、肉エキス等の有機窒素源、またはこれらの混
合物が挙げられる。無機成分としては、例えばカルシウ
ム塩、マグネシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、リ
ン酸塩、マンガン塩、コバルト塩等の無機塩が挙げら
れ、微量金属塩等も用いることができる。
【0012】これらの一般的な栄養源以外にも、その他
必要に応じてビタミン類や、微生物の増殖を促進する因
子あるいは培地のpH保持のための化合物等を適宜使用
することができる。さらには、(S)−2−ヒドロキシ
アリール酢酸類の酸化酵素の誘導を促進する物質、例え
ばフェニルマロン酸や2−ヒドロキシアリール酢酸等を
培地に添加することも可能である。
【0013】培養条件は特に制限されないが、通常は振
盪培養などの好気的条件下で行なう。培養温度としては
20〜45℃程度が好ましく、25〜40℃の範囲がよ
り望ましい。培養時のpHは5〜10程度が好ましく、
望ましくはpH5.5 〜9の範囲である。このような条件
下で好気的に1〜7日間培養するのが好ましい。
【0014】本発明の方法では前記式(I)で表される
反応基質の(R,S)−2−ヒドロキシアリール酢酸類
としては、遊離の(R,S)−2−ヒドロキシアリール
酢酸、そのアルキルエステルおよびその金属塩類が使用
される。式(I)中、R1 およびR2 がそれぞれ表わす
置換基の具体例としては、臭素原子、塩素原子、弗素原
子、ヨウ素原子などのハロゲン原子、炭素数が1から5
の分岐していても良い低級アルキル基が挙げられる。ま
た、R1 およびR2 が一緒になって表わす低級アルキレ
ンジオキシ基の具体例としては、メチレンジオキシ、エ
チレンジオキシ、トリメチレンジオキシ基が挙げられ
る。なお、R1 およびR2 の置換位置はフェニル基の
2、3、4、5、6位のいずれでもよい。式(I)中、
Rが表わす低級アルキル基の具体例としてはメチル、エ
チル、n−あるいはi−プロピル、n−、sec−ある
いはt−ブチル基などが挙げられる。さらに、式(I)
の化合物が金属塩を表す場合、すなわちRが表わす金属
原子としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マ
グネシウムが挙げられる。
【0015】本発明の方法は反応基質の(R,S)−2
−ヒドロキシアリール酢酸類に上記の微生物またはその
処理物を作用させ、目的とする(R)−2−ヒドロキシ
アリール酢酸類を得る。微生物またはその処理物と基質
との反応に際し、微生物の使用方法としては、培養液を
そのまま用いる方法、遠心分離等によって分離した菌体
をそのまま用いる方法、あるいは分離した菌体を洗浄し
た後、緩衝液や水等に再懸濁して得られるものを用いる
方法等が挙げられる。微生物の処理物の使用方法として
は、培養して得られた菌体を超音波処理、アセトン処
理、破砕処理あるいは凍結乾燥処理して用いる方法等が
挙げられる。これら微生物およびその処理物は一般的に
行なわれている固定化方法により担体に固定化して用い
ることもできる。
【0016】上記微生物またはその処理物と基質との反
応に際しては、エネルギー源を添加することにより目的
生成物の収率を一層向上させることができる。そのよう
なエネルギー源としてはグルコースやシュクロース等を
挙げることができる。
【0017】反応は比較的緩和な条件、すなわち、反応
温度20〜45℃程度でpH4〜9程度で行なうのが好
ましい。反応時間は反応温度によって異なり一概には言
えないが、通常は1〜120時間で十分である。
【0018】反応基質の(R,S)−2−ヒドロキシア
リール酢酸類は上記微生物またはその処理物を含む反応
液に0.1 〜15%程度の濃度になるように添加するのが
好まい。基質の添加方法としては一括あるいは分割添加
のいずれをも採用することができる。
【0019】反応によって生成した(R)−2−ヒドロ
キシアリール酢酸類を単離する方法は特に制限はなく、
一般的な分離精製法が採用できる。例えば、反応液をそ
のまま用いるか、あるいは反応液から菌体等の不溶物を
遠心分離などにより除去した後、反応液のpHを酸性に
して酢酸エチル等の有機溶媒で抽出し、しかる後にカラ
ムクロマトグラフィーや蒸留等の分離方法を実施するこ
とにより、目的物を容易に得ることができる。また、反
応時に同時に生成する2−オキソアリール酢酸類は、こ
れを一般的な方法にて単離回収した後、還元してラセミ
体に変換し、反応基質として再利用してもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、各種医薬品などの原料
あるいは合成中間体として有用な(R)−2−ヒドロキ
シアリール酢酸類を極めて高い光学純度で収率よく製造
することができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0022】実施例1 リン酸二アンモニウム1.0 %、リン酸二カリウム0.2
%、硫酸マグネシウム・7水和物0.03%、硫酸第一鉄・
7水和物10ppm 、硫酸亜鉛・7水和物8ppm 、硫酸マ
ンガン・4水和物8ppm 、酵母エキス0.02%、ペプトン
0.1 %からなる培地50ml(pH7.2 )を500ml容フ
ラスコに入れ、120℃にて20分間滅菌した後、フェ
ニルマロン酸250mgを加え、アルカリゲネス・ブロン
チセプティクスKU1201株を一白金耳植菌し、30℃に
て4日間振盪培養を行なった。その後、(R,S)−2
−ヒドロキシフェニル酢酸を250.9 mg添加し、さらに5
日間振盪し反応を行なった。
【0023】反応終了後、反応液を2規定塩酸にてpH
を2に調整し、塩化ナトリウムを飽和させた後、200
mlジエチルエーテルにて抽出した。有機層を飽和食塩水
にて洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去し残査
を得た。
【0024】この残査を過剰のジアゾメタンにてメチル
エステル化し、分取用薄層クロマトグラフィーにより精
製して(R)−2−ヒドロキシフェニル酢酸メチルエス
テル114.8 mg(収率:41.9%、光学純度:>99%、2
5℃における比旋光度(c=1.08,CH3 OH)=−13
1.1 ゜)および2−オキソフェニル酢酸メチルエステル
42.9mg(収率:15.9%)を得た。
【0025】実施例2 実施例1において、基質として与えた(R,S)−2−
ヒドロキシフェニル酢酸250.9 mgの代わりに、(R,
S)−2−ヒドロキシ−パラメチルフェニル酢酸メチル
149.8 mgを用いた他は実施例1と同様の操作を行なっ
た。その結果、(R)−2−ヒドロキシ−パラメチルフ
ェニル酢酸メチル54.7mg(収率:36.5%、光学純度:>
99%、22℃における比旋光度(c=0.975 ,CHC
3 )=−169.2 ゜)および2−オキソ−パラメチルフ
ェニル酢酸メチル4.7 mg(収率:3.2 %)を得た。
【0026】実施例3 実施例1において、基質として与えた(R,S)−2−
ヒドロキシフェニル酢酸250.9 mgの代わりに、(R,
S)−2−ヒドロキシ−パラフルオロフェニル酢酸メチ
ル99.6mgを用いた他は実施例1と同様の操作を行なっ
た。その結果、(R)−2−ヒドロキシ−パラフルオロ
フェニル酢酸メチル45.9mg(収率:46.1%、光学純度:
>99%、26℃における比旋光度(c=1.12,CHC
3 )=−155.6 ゜)および2−オキソ−パラフルオロ
フェニル酢酸メチル33.0mg(収率:39.6%)を得た。
【0027】実施例4 実施例1において、基質として与えた(R,S)−2−
ヒドロキシフェニル酢酸250.9 mgの代わりに、(R,
S)−2−ヒドロキシ−オルトフルオロフェニル酢酸メ
チル100.3 mgを用いた他は実施例1と同様の操作を行な
った。その結果、(R)−2−ヒドロキシ−オルトフル
オロフェニル酢酸メチル36.9mg(収率:36.8%、光学純
度:>99%、26℃における比旋光度(c=1.19,C
HCl3 )=−150.4 ゜)および2−オキソ−オルトフ
ルオロフェニル酢酸メチル24.3mg(収率:24.2%)を得
た。
【0028】実施例5 実施例1において、基質として与えた(R,S)−2−
ヒドロキシフェニル酢酸250.9 mgの代わりに、(R,
S)−2−ヒドロキシ−パラクロロフェニル酢酸メチル
99.9mgを用いた他は実施例1と同様の操作を行なった。
その結果、(R)−2−ヒドロキシ−パラクロロフェニ
ル酢酸メチル47.9mg(収率:47.9%、光学純度:>99
%、28℃における比旋光度(c=1.05,CHCl3
=−142.6 ゜)および2−オキソ−パラクロロフェニル
酢酸メチル8.7mg(収率:8.8 %)を得た。
【0029】実施例6 実施例1において、基質として与えた(R,S)−2−
ヒドロキシフェニル酢酸250.9 mgの代わりに、(R,
S)−2−ヒドロキシ−オルトクロロフェニル酢酸メチ
ルエステル99.5mgを用いた他は実施例1と同様の操作を
行なった。その結果、(R)−2−ヒドロキシ−オルト
クロロフェニル酢酸メチル47.5mg(収率:47.7%、光学
純度:80.8%、22℃における比旋光度(c=1.05,C
HCl3 )=−146.3 ゜)および2−オキソ−オルトク
ロロフェニル酢酸メチル13.8mg(収率:14.0%)を得
た。
【0030】実施例7 実施例1において、基質として与えた(R,S)−2−
ヒドロキシフェニル酢酸250.9 mgの代わりに、(R,
S)−2−ヒドロキシ−(3,4−メチレンジオキシ)
フェニル酢酸メチル99.6mgを用いた他は実施例1と同様
の操作を行なった。 その結果、(R)−2−ヒドロキ
シ−(3,4−メチレンジオキシ)フェニル酢酸メチル
39.6mg(収率:39.8%、光学純度:87.3%、26℃にお
ける比旋光度(c=0.89,CHCl3 )=−119.0 ゜)
および2−オキソ−(3,4−メチレンジオキシ)フェ
ニル酢酸メチル11.2mg(収率:11.4%)を得た。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(I) 【化1】 (式中、Rは水素原子、低級アルキル基、またはアルカ
    リあるいはアルカリ土類金属を表わし、R1 およびR2
    は互いに独立して、各々水素原子、低級アルキル基また
    はハロゲン原子を表わすか、またはR1 およびR2 は一
    緒になって低級アルキレンジオキシ基を表わす。)で示
    される(R,S)−2−ヒドロキシアリール酢酸または
    その誘導体に、前記の(S)体を特異的に2−オキソア
    リール酢酸またはその誘導体へ酸化する能力を有するア
    ルカリゲネス属に属する微生物またはその処理物を作用
    させて式(II) 【化2】 (式中、R、R1 およびR2 は前記と同じ意味を表わ
    す。)で示される(R)−2−ヒドロキシアリール酢酸
    またはその誘導体を蓄積させた後、前記(R)体を単離
    精製することを特徴とする(R)−2−ヒドロキシアリ
    ール酢酸またはその誘導体の製造方法。
  2. 【請求項2】 アルカリゲネス属に属する微生物がアル
    カリゲネス・ブロンチセプティクスKU1201株(微工研
    菌寄第11670 号)である請求項1記載の(R)−2−ヒ
    ドロキシアリール酢酸またはその誘導体の製造方法。
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