JPH06169795A - Production of optically active carboxylic acid and its antipode ester - Google Patents

Production of optically active carboxylic acid and its antipode ester

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JPH06169795A
JPH06169795A JP32348892A JP32348892A JPH06169795A JP H06169795 A JPH06169795 A JP H06169795A JP 32348892 A JP32348892 A JP 32348892A JP 32348892 A JP32348892 A JP 32348892A JP H06169795 A JPH06169795 A JP H06169795A
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JP
Japan
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ester
carboxylic acid
immobilized
catalyst
optically active
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JP32348892A
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Japanese (ja)
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Eiji Ozaki
英司 尾崎
Akihiro Sakimae
明宏 崎前
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To efficiently separate the subject compound from a reactional system and purify the compound because of a low elusion of proteins from a catalyst into the reactional system by asymmetrically hydrolyzing a carboxylate ester with a specific immobilized vital catalyst. CONSTITUTION:A carboxylate ester of formula I (R1 is alkyl, aryl, etc.; R2, R3 are alkyl; (n) is 1, 2) (e.g. beta-acetylthio-alpha-methylpropionic acid methyl ester) is treated with an immobilized vital catalyst to provide the objective compound of formula II, the immobilized vital catalyst being produced by treating bacterial cells with a multifunctional crosslinking agent, and the bacterial cells having an ability to asymmetrically hydrolyze the ester bond. The bacterial cells asymmetrically hydrolyzing the ester bond is preferably Pseudomonas putida MR-2068 strain (FERN P-3846), etc. The multifunctional agent includes glutar aldehyde. The hydrolysis reaction is preferably performed at >=45 deg.C for 4-15hrs.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般式[1]:The present invention relates to the general formula [1]:

【0002】[0002]

【化3】 [Chemical 3]

【0003】(式中、R1 はアルキル基、アラルキル基
又はアリール基、R2 及びR3 はアルキル基、nは1又
は2を示す) で表されるカルボン酸エステルに、固定化
生体触媒を作用させて、一般式[2]:
(Wherein R 1 is an alkyl group, an aralkyl group or an aryl group, R 2 and R 3 are alkyl groups, and n is 1 or 2), and an immobilized biocatalyst is attached to the carboxylic acid ester. By acting, the general formula [2]:

【0004】[0004]

【化4】 [Chemical 4]

【0005】(式中、R1 、R2 及びnは前記を同義で
ある) で表される光学活性カルボン酸及びその対掌体エ
ステルを製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing an optically active carboxylic acid represented by the formula: wherein R 1 , R 2 and n have the same meanings as defined above, and an antipodal ester thereof.

【0006】[0006]

【従来の技術】前記一般式[2]で表される光学活性カ
ルボン酸及びその対掌体エステルは、種々の生理活性物
質の合成原料として有用であり、本発明者らは既に、前
記一般式[1]で表されるカルボン酸エステルのラセミ
体を酵素や微生物を用いて不斉加水分解する方法を初め
て提案している (例えば、特開昭60-12992号公報、同60
-12993号公報など参照) 。
The optically active carboxylic acid represented by the above general formula [2] and its antipodal ester are useful as raw materials for synthesizing various physiologically active substances. For the first time, a method of asymmetrically hydrolyzing a racemic carboxylic acid ester represented by [1] using an enzyme or a microorganism has been proposed (for example, JP-A-60-12992 and JP-A-60-12992).
-See the 12993 publication, etc.).

【0007】本発明者らは、この不斉加水分解活性の高
いエステラーゼ生産菌株として土壌より分離取得したシ
ュードモナス プチダ (Pseudomonas putida) MR-2068
株 (微工研条寄第3846号) を提案している (特開平
1-222798号公報参照) 。本発明者らは、更に、組換えD
NA技術を応用し、シュードモナス プチダ (Pseudomo
nas putida) MR-2068 株 (微工研条寄第3846号) 由
来のエステラーゼ遺伝子を大量発現する組換えDNA微
生物エセリキア コリ (Escherichia coli) MR-2103 株
(微工研条寄第3835号) の開発に成功している (特
願平3-249923号参照) 。
The present inventors have isolated and obtained Pseudomonas putida MR-2068 from soil as this esterase-producing strain having a high asymmetric hydrolysis activity.
We are proposing a stock strain (Microtechnical Lab. No. 3846).
1-222798). The inventors have further shown that recombinant D
Applying NA technology, Pseudomo
nas putida ) MR-2068 strain (Microtechnology Research Institute No. 3846), a recombinant DNA microorganism that expresses a large amount of esterase gene Escherichia coli MR-2103 strain
We have succeeded in the development of (Microtechnology Research Institute No. 3835) (see Japanese Patent Application No. 3-249923).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなカルボン
酸エステル[1]を不斉加水分解するに際しては、酵素
の精製等の繁雑な操作を省いて菌体そのものを酵素源と
して使用することが通常なされる。この際、酵素反応終
了液からの生成物の分離精製は、通常の方法、例えば抽
出、再結晶、カラムクロマトグラフィー等により行われ
る。本操作において、変性タンパク質の存在は、操作性
の低下、精製収率の低下の原因となり、反応系へのタン
パク質溶出量の少ない固定化生体触媒の開発が望まれて
いた。 そこで、本発明の課題は、カルボン酸エステル
[1]を不斉加水分解するに際し、反応系からの生成物
の分離精製を効率よく行うため、反応系中へのタンパク
質溶出量の少ない固定化生体触媒を用いる方法を提供す
ることにある。
When asymmetrically hydrolyzing the above-mentioned carboxylic acid ester [1], it is preferable to omit complicated operations such as purification of the enzyme and use the bacterial cell itself as the enzyme source. Usually done. At this time, separation and purification of the product from the enzyme reaction-terminated liquid can be carried out by an ordinary method such as extraction, recrystallization, column chromatography and the like. In this operation, the presence of denatured protein causes a decrease in operability and a decrease in purification yield, and it has been desired to develop an immobilized biocatalyst with a small amount of protein eluted into the reaction system. Therefore, an object of the present invention is to efficiently separate and purify the product from the reaction system when asymmetrically hydrolyzing the carboxylic acid ester [1]. It is to provide a method using a catalyst.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記カル
ボン酸エステル[1]を不斉加水分解し、光学活性カル
ボン酸[2]及びその対掌体エステルを得る反応におい
て、反応系中からの生成物の分離精製を効率よく行うこ
とが可能である生体触媒に関して鋭意研究した結果、エ
ステル結合を不斉加水分解する能力を有する菌体を多官
能性架橋剤で処理してなる固定化生体触媒を用いること
により、上記反応系中からの生成物の分離精製が効率よ
く行われることを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In the reaction for asymmetrically hydrolyzing the above-mentioned carboxylic acid ester [1] to obtain optically active carboxylic acid [2] and its enantiomer ester, in the reaction system, As a result of extensive research on biocatalysts that can efficiently separate and purify the product from bacterium, immobilization by treating cells having asymmetric hydrolysis of ester bond with polyfunctional crosslinking agent By using a biocatalyst, it was found that the product can be efficiently separated and purified from the reaction system, and the present invention has been completed.

【0010】即ち、本発明は、一般式[1]:That is, the present invention has the general formula [1]:

【0011】[0011]

【化5】 [Chemical 5]

【0012】(式中、R1 はアルキル基、アラルキル基
又はアリール基、R2 及びR3 はアルキル基、nは1又
は2を示す) で表されるカルボン酸エステルに、エステ
ル結合を不斉加水分解する能力を有する菌体を多官能性
架橋剤で処理してなる固定化生体触媒を作用させること
を特徴とする、一般式[2]:
(Wherein R 1 is an alkyl group, an aralkyl group or an aryl group, R 2 and R 3 are alkyl groups, and n is 1 or 2) and the ester bond is asymmetric. A general formula [2], characterized in that an immobilized biocatalyst obtained by treating a microbial cell having the ability to hydrolyze with a polyfunctional crosslinking agent is allowed to act.

【0013】[0013]

【化6】 [Chemical 6]

【0014】(式中、R1 、R2 及びnは前記を同義で
ある) で表される光学活性カルボン酸及びその対掌体エ
ステルの製造法に関するものである。前記一般式[1]
及び[2]において、R1 で示されるアルキル基として
は、好ましくは炭素数1〜6の低級アルキル基、例えば
メチル基、エチル基が、アラルキル基としては、例えば
ベンジル基が、アリール基としては、例えばフェニル基
がそれぞれ挙げられ、R2 又はR3 で示されるアルキル
基としては、好ましくは炭素数1〜6の低級アルキル
基、例えばメチル基、エチル基が挙げられる。そして、
カルボン酸エステル[1]としては、例えばβ−アセチ
ルチオ−α−メチルプロピオン酸メチル、S−アセチル
−β−メルカプトイソ酪酸メチル、S−アセチル−γ−
メルカプト−α−メチル−n−酪酸メチル、S−ベンゾ
イル−β−メルカプトイソ酪酸メチル、S−フェニルア
セチル−β−メルカプトイソ酪酸メチル等が挙げられ
る。
The present invention relates to a method for producing an optically active carboxylic acid represented by the formula (wherein R 1 , R 2 and n have the same meanings as defined above) and its enantiomer ester. The general formula [1]
And [2], the alkyl group represented by R 1 is preferably a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, a methyl group or an ethyl group, the aralkyl group, for example, a benzyl group, or the aryl group. Examples thereof include a phenyl group, and the alkyl group represented by R 2 or R 3 is preferably a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group. And
Examples of the carboxylic acid ester [1] include methyl β-acetylthio-α-methylpropionate, methyl S-acetyl-β-mercaptoisobutyrate, and S-acetyl-γ-.
Examples thereof include methyl mercapto-α-methyl-n-butyrate, methyl S-benzoyl-β-mercaptoisobutyrate and methyl S-phenylacetyl-β-mercaptoisobutyrate.

【0015】本発明に使用される固定化生体触媒として
は、好ましくはシュードモナス プチダ (Pseudomonas
putida) MR-2068 株又はエセリキア コリ (Escherichi
a coli) MR-2103 株を固定化処理したものが挙げられ
る。前記シュードモナス プチダ (Pseudomonas putid
a) MR-2068 株及びエセリキア コリ (Escherichia col
i) MR-2103 株は、工業技術院微生物工業技術研究所
に、それぞれ微工研条寄第3846号及び微工研条寄第
3835号として寄託されている。
The immobilized biocatalyst used in the present invention is preferably Pseudomonas.
putida ) MR-2068 strain or Escherichi coli ( Escherichi
a coli ) MR-2103 strain immobilized. The Pseudomonas putid
a ) MR-2068 strain and Escherichia col
i ) The MR-2103 strain has been deposited at the Institute of Microbial Science and Technology of the Agency of Industrial Science and Technology, as Micro Engineering Research Article No. 3846 and Micro Engineering Research Article No. 3835, respectively.

【0016】前記シュードモナス プチダ (Pseudomona
s putida) MR-2068 株及びエセリキア コリ (Escheric
hia coli) MR-2103 株の培養は、液体培養でも固体培養
でも行うことができる。培地としては、微生物が通常資
化し得る炭素源、窒素源、ビタミン、ミネラルなどの成
分を適宜配合したものが用いられる。培養は、微生物が
生育可能である温度及びpHで行われるが、通常50℃以下
の温度で、pH2〜11の範囲で行われる。微生物の生育を
促進させるため、通気攪拌を行ってもよい。
The above Pseudomona
s putida ) MR-2068 strain and Eschericia coli ( Escheric
Cultivation of the hia coli ) MR-2103 strain can be carried out by liquid culture or solid culture. As the medium, a medium in which components such as a carbon source, a nitrogen source, vitamins and minerals that can normally be assimilated by microorganisms are appropriately mixed is used. The culturing is carried out at a temperature and pH at which the microorganism can grow, but it is usually carried out at a temperature of 50 ° C. or lower and a pH range of 2-11. Aeration and agitation may be performed to promote the growth of microorganisms.

【0017】一般に、生体触媒の固定化には種々の方法
がある。例えば、1) 水不溶性の担体に酵素を結合させ
る方法、2) 酵素を2個又はそれ以上の官能基を持った
試薬(多官能性架橋剤)で架橋する架橋法、3) 酵素を
高分子ゲルの微細な格子の中に包み込むか、半透膜性の
高分子の皮膜によって被覆する包括法などである。微生
物の固定化についても本質的には酵素の固定化方法と同
様である。
Generally, there are various methods for immobilizing a biocatalyst. For example, 1) a method in which an enzyme is bound to a water-insoluble carrier, 2) a cross-linking method in which an enzyme is cross-linked with a reagent having two or more functional groups (a polyfunctional cross-linking agent), 3) an enzyme is a polymer The encapsulation method includes encapsulation in a fine lattice of gel or coating with a semipermeable membrane of polymer. The immobilization of microorganisms is essentially the same as the enzyme immobilization method.

【0018】本発明においては、エステル結合を不斉加
水分解する能力を有する菌体を多官能性架橋剤で処理し
てなる固定化生体触媒を使用する。本発明に使用できる
多官能性架橋剤は、特にその種類が限定されるものでは
なく、シッフ塩基をつくるグルタルアルデヒド、ペプチ
ド結合をするイソシアン酸誘導体、N, N'-エチレンビ
スマレイミド、ジアゾカップリングをするビスジアゾベ
ンジジン、アルキル化するN, N'-ポリメチレンビスヨ
ードアセトアミドなどが使用可能である。
In the present invention, an immobilized biocatalyst obtained by treating a microbial cell having the ability to asymmetrically hydrolyze an ester bond with a polyfunctional crosslinking agent is used. The polyfunctional cross-linking agent that can be used in the present invention is not particularly limited in its type, and includes glutaraldehyde that forms a Schiff base, an isocyanic acid derivative that forms a peptide bond, N, N′-ethylene bismaleimide, and diazo coupling. It is possible to use bisdiazobenzidine which does the above, N, N′-polymethylenebisiodoacetamide which alkylates, and the like.

【0019】本発明で使用する固定化生体触媒の製造に
用いる生体触媒の形態は、培養終了液、湿菌体、乾燥菌
体(例えば凍結乾燥菌体)、噴霧乾燥菌体又は有機溶媒
(例えばアセトン、トルエン等)で処理した菌体を用い
ることができる。生体触媒の架橋法は、任意の方法が適
用可能であり、例えば、菌体をpH緩衝液又は生理食塩水
に懸濁し、これに多官能性架橋剤を添加し、架橋化させ
て固定化生体触媒とする方法が使用できる。多官能性架
橋剤としてグルタルアルデヒドを用いる場合、その添加
量は菌体乾燥重量に対して通常0.1〜10.0% (重量%)
の範囲で添加することができるが、0.5〜5.0 % (重量
%) の範囲で添加することが望ましい。架橋化処理温度
は通常5〜70℃の範囲で可能であるが、60℃以上の温度
で処理することにより菌体の同時殺菌が可能であり、非
耐熱酵素を失活させることも可能である。架橋化処理時
間は通常10分から5時間の範囲で可能であるが、1時間
以上処理することが望ましい。
The form of the biocatalyst used in the production of the immobilized biocatalyst used in the present invention is a culture-finished solution, wet cells, dried cells (eg freeze-dried cells), spray-dried cells or an organic solvent (eg A bacterial cell treated with acetone, toluene, etc.) can be used. As a method for crosslinking the biocatalyst, any method can be applied, for example, cells are suspended in a pH buffer solution or physiological saline, a polyfunctional crosslinking agent is added thereto, and the cells are crosslinked to immobilize the living body. A method using a catalyst can be used. When using glutaraldehyde as a polyfunctional crosslinking agent, the amount added is usually 0.1-10.0% (wt%) based on the dry weight of the cells.
However, it is preferable to add it in the range of 0.5 to 5.0% (wt%). The cross-linking treatment temperature is usually within the range of 5 to 70 ° C., but it is possible to simultaneously sterilize the cells by treating at a temperature of 60 ° C. or higher, and it is also possible to deactivate the non-thermostable enzyme. . The cross-linking treatment time is usually in the range of 10 minutes to 5 hours, but it is desirable to perform the treatment for 1 hour or more.

【0020】加水分解反応を行うに際しては、カルボン
酸エステルに固定化生体触媒を添加する方法、カルボン
酸エステルを含む反応媒体に固定化生体触媒を添加する
方法が可能である。反応媒体としては、例えばイオン交
換水又は緩衝液が用いられる。反応媒体中のカルボン酸
エステル濃度は0.01〜50重量%が望ましい。固定化生体
触媒の使用量は、触媒活性により異なるが、通常0.001
〜10%、好ましくは0.01〜1%である。カルボン酸エス
テルは水に懸濁した状態で加えることもできる。メタノ
ール、アセトンなどの有機溶媒を反応液に加えてエステ
ルの溶解性を向上させることもできる。反応液のpHは通
常2〜11、好ましくは5〜8の範囲である。反応が進行
するに伴い、生成したカルボン酸により反応液のpHが低
下してくるが、この場合は適当な中和剤で最適なpHに維
持することが好ましい。反応温度は通常5〜80℃の間で
可能であるが、本発明に使用する固定化生体触媒は熱安
定性が良好なため、45℃以上で反応を行うことが好まし
い。反応時間は、反応温度等により異なるが、通常2〜
48時間、好ましくは4〜15時間である。
In carrying out the hydrolysis reaction, a method of adding the immobilized biocatalyst to the carboxylic acid ester and a method of adding the immobilized biocatalyst to the reaction medium containing the carboxylic acid ester are possible. As the reaction medium, for example, ion-exchanged water or a buffer solution is used. The carboxylic acid ester concentration in the reaction medium is preferably 0.01 to 50% by weight. The amount of immobilized biocatalyst used varies depending on the catalytic activity, but is usually 0.001.
-10%, preferably 0.01-1%. The carboxylic acid ester may be added in a state of being suspended in water. An organic solvent such as methanol or acetone may be added to the reaction solution to improve the solubility of the ester. The pH of the reaction solution is usually 2 to 11, preferably 5 to 8. As the reaction proceeds, the pH of the reaction solution decreases due to the generated carboxylic acid. In this case, it is preferable to maintain the pH at an optimum level with a suitable neutralizing agent. The reaction temperature is usually within the range of 5 to 80 ° C, but the immobilized biocatalyst used in the present invention has good thermal stability, and therefore the reaction is preferably performed at 45 ° C or higher. The reaction time varies depending on the reaction temperature and the like, but is usually 2 to
It is 48 hours, preferably 4 to 15 hours.

【0021】反応液からの生成物の分離精製は、通常の
方法、例えば抽出、再結晶、カラムクロマトグラフィー
等により行うことができる。本発明の製造法において
は、反応系へのタンパク質溶出量が少ないため、分離精
製が効率よく行われる。
Separation and purification of the product from the reaction solution can be carried out by a conventional method such as extraction, recrystallization, column chromatography and the like. In the production method of the present invention, since the amount of protein eluted into the reaction system is small, separation and purification can be efficiently performed.

【0022】[0022]

【実施例】以下、調製例及び実施例により本発明を更に
具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定され
るものではない。 (調製例1) (1)固定化生体触媒の調製 シュードモナス プチダ (Pseudomonas putida) MR-206
8 株 (微工研条寄第3846号) を肉エキス0.5 %、ペ
プトン0.75%、NaCl 0.25 %、グルコース0.5%、マル
トエキス0.15%からなる液体培地 (pH6.8) 100mlに植菌
し、30℃で1日間振とう培養を行った。培養終了後、培
養液を遠心分離し、得られた菌体の全量をイオン交換水
で洗浄した後、約10mlのM/20燐酸緩衝液に懸濁した。
この菌体懸濁液に菌体の乾燥重量に対して0〜5.0 %各
濃度となるようにグルタルアルデヒド溶液を添加し、60
℃に昇温後、約1時間攪拌した。得られた菌体懸濁液を
固定化菌体溶液とした。 (2)残存活性及びタンパク質溶出濃度の測定 M/20燐酸緩衝液20mlに固定化菌体16mgを含む固定化菌
体溶液を添加し、カルボン酸エステルの加水分解活性を
測定した。また、上清中の溶出タンパク質濃度を Folin
-Lowry法で測定した。結果を表1に示す。いずれも未処
理のものを100%とした。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to preparation examples and examples, but the scope of the present invention is not limited thereto. (Preparation Example 1) (1) Preparation of immobilized biocatalyst Pseudomonas putida MR-206
8 strains (Mikoken Kenjoyori No. 3846) were inoculated into 100 ml of liquid medium (pH 6.8) consisting of 0.5% meat extract, 0.75% peptone, 0.25% NaCl, 0.5% glucose and 0.15% malt extract, and 30 Shaking culture was carried out at 0 ° C for 1 day. After the completion of the culture, the culture solution was centrifuged, the whole amount of the obtained bacterial cells was washed with ion-exchanged water, and then suspended in about 10 ml of M / 20 phosphate buffer.
A glutaraldehyde solution was added to this cell suspension to a concentration of 0 to 5.0% based on the dry weight of the cells, and 60%
After the temperature was raised to ° C, the mixture was stirred for about 1 hour. The obtained bacterial cell suspension was used as an immobilized bacterial cell solution. (2) Measurement of residual activity and protein elution concentration Immobilized bacterial cell solution containing 16 mg of immobilized bacterial cells was added to 20 ml of M / 20 phosphate buffer solution, and the hydrolysis activity of carboxylic acid ester was measured. In addition, the concentration of eluted protein in the supernatant
-Measured by the Lowry method. The results are shown in Table 1. In each case, the untreated one was set to 100%.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】(調製例2) (1)固定化生体触媒の調製 エセリキア コリ (Escherichia coli) MR-2103 株 (微
工研条寄第3835号) を肉エキス0.5%、ペプトン1.
0%、NaCl 0.5%を含む液体培地 (pH7.0) 100mlに植菌
し、37℃で1日間振とう培養を行った。培養終了後、培
養液を遠心分離し、得られた菌体の全量をイオン交換水
で洗浄した後、約10mlのM/20燐酸緩衝液に懸濁した。
この菌体懸濁液に菌体の乾燥重量に対して0〜5.0 %各
濃度となるようにグルタルアルデヒド溶液を添加し、60
℃に昇温後、約1時間攪拌した。得られた菌体懸濁液を
固定化菌体溶液とした。 (2)残存活性及びタンパク質溶出濃度の測定 M/20燐酸緩衝液20mlに固定化菌体16mgを含む固定化菌
体溶液を添加し、カルボン酸エステルの加水分解活性を
測定した。また、上清中の溶出タンパク質濃度を Folin
-Lowry法で測定した。結果を表2に示す。いずれも未処
理のものを100%とした。
(Preparation Example 2) (1) Preparation of immobilized biocatalyst Escherichia coli MR-2103 strain (Kikuko Kenjoyori No. 3835) was meat extract 0.5%, peptone 1.
100 ml of a liquid medium (pH 7.0) containing 0% and 0.5% of NaCl was inoculated and shake culture was carried out at 37 ° C for 1 day. After the completion of the culture, the culture solution was centrifuged, the whole amount of the obtained bacterial cells was washed with ion-exchanged water, and then suspended in about 10 ml of M / 20 phosphate buffer.
A glutaraldehyde solution was added to this cell suspension to a concentration of 0 to 5.0% based on the dry weight of the cells, and 60%
After the temperature was raised to ° C, the mixture was stirred for about 1 hour. The obtained bacterial cell suspension was used as an immobilized bacterial cell solution. (2) Measurement of residual activity and protein elution concentration Immobilized bacterial cell solution containing 16 mg of immobilized bacterial cells was added to 20 ml of M / 20 phosphate buffer solution, and the hydrolysis activity of carboxylic acid ester was measured. In addition, the concentration of eluted protein in the supernatant
-Measured by the Lowry method. The results are shown in Table 2. In each case, the untreated one was set to 100%.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【実施例1】 (±) −β−アセチルチオ−α−メチルプ
ロピオン酸メチルの不斉加水分解 M/20燐酸緩衝液 (pH7.0) 90mlに (±) −β−アセチ
ルチオ−α−メチルプロピオン酸メチル10gを添加し
た。調製例1で作成した固定化生体触媒500mg を含む水
溶液1mlを添加し、45℃で8時間反応させた。この間、
10% NaOH 水溶液を用いて反応液のpHを7.0 に調整し
た。 (−) −β−アセチルチオ−α−メチルプロピオン
酸メチルの分解率は96%であった。反応終了後、未反応
のβ−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸メチルを
メチルイソブチルケトン (MIBK)で抽出した。次い
で、抽出残液の水層のpHを希硫酸で2.0 以下に下げた
後、 (−) −β−アセチルチオ−α−メチルプロピオン
酸をMIBKで抽出した。抽出液に無水硫酸ナトリウム
を加えて脱水処理した後、溶媒を蒸発除去し、油状物を
得た。目的とする (−) −β−アセチルチオ−α−メチ
ルプロピオン酸は4.2 g得られた。固定化処理をしてい
ない生体触媒を用いた場合と比較して、抽出操作におけ
る操作性の向上及び抽出効率の向上がみられた。反応生
成物の抽出効率の比較を表3に示す。
Example 1 Asymmetric hydrolysis of methyl (±) -β-acetylthio-α-methylpropionate In 90 ml of M / 20 phosphate buffer (pH 7.0) (±) -β-acetylthio-α-methylpropionic acid 10 g of methyl was added. 1 ml of an aqueous solution containing 500 mg of the immobilized biocatalyst prepared in Preparation Example 1 was added and reacted at 45 ° C. for 8 hours. During this time,
The pH of the reaction solution was adjusted to 7.0 with a 10% aqueous NaOH solution. The decomposition rate of methyl (-)-β-acetylthio-α-methylpropionate was 96%. After completion of the reaction, unreacted methyl β-acetylthio-α-methylpropionate was extracted with methyl isobutyl ketone (MIBK). Then, the pH of the aqueous layer of the extraction residual liquid was lowered to 2.0 or less with dilute sulfuric acid, and then (-)-β-acetylthio-α-methylpropionic acid was extracted with MIBK. Anhydrous sodium sulfate was added to the extract for dehydration, and the solvent was removed by evaporation to give an oil. The target (-)-β-acetylthio-α-methylpropionic acid was obtained in an amount of 4.2 g. Compared with the case of using the biocatalyst without immobilization treatment, the operability in the extraction operation and the extraction efficiency were improved. Table 3 shows a comparison of extraction efficiency of reaction products.

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】[0028]

【実施例2】(±)−β−アセチルチオ−α−メチルプ
ロピオン酸メチルの不育加水分解 M/20燐酸緩衝液(pH7.0) 90ml に(±)−β−アセチ
ルチオ−α−メチルプロピオン酸メチル10gを添加し
た。調製例2で作成した固定化生体触媒3mgを含む水溶
液1mlを添加し、45℃で8時間反応させた。この間、10
% NaOH 水溶液を用いて反応液のpHを7.0 に調整した。
(−)−β−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸メ
チルの分解率は95%であった。反応終了後、未反応のβ
−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸メチルをメチ
ルイソブチルケトン(MIBK)で抽出した。次いで、
抽出残液の水層のpHを希硫酸で2.0 以下に下げた後、
(−)−β−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸を
MIBKで抽出した。抽出液に無水硫酸ナトリウムを加
えて脱水処理した後、溶媒を蒸発除去し、抽状物を得
た。目的とする(−)−β−アセチルチオ−α−メチル
プロピオン酸は4.3 g得られた。固定化処理をしていな
い生体触媒を用いた場合と比較して、抽出操作における
操作性の向上及び抽出効率の向上がみられた。反応生成
物の抽出効率の比較を表4に示す。
Example 2 Non-proliferative hydrolysis of methyl (±) -β-acetylthio-α-methylpropionate In 90 ml of M / 20 phosphate buffer (pH 7.0), (±) -β-acetylthio-α-methylpropionic acid 10 g of methyl was added. 1 ml of an aqueous solution containing 3 mg of the immobilized biocatalyst prepared in Preparation Example 2 was added and reacted at 45 ° C. for 8 hours. During this time, 10
The pH of the reaction solution was adjusted to 7.0 with a% NaOH aqueous solution.
The decomposition rate of methyl (-)-β-acetylthio-α-methylpropionate was 95%. After reaction, unreacted β
Methyl -acetylthio-α-methylpropionate was extracted with methyl isobutyl ketone (MIBK). Then
After reducing the pH of the aqueous layer of the extraction residue to 2.0 or less with diluted sulfuric acid,
(−)-Β-Acetylthio-α-methylpropionic acid was extracted with MIBK. Anhydrous sodium sulfate was added to the extract for dehydration, and then the solvent was removed by evaporation to obtain a raffinate. The target (-)-β-acetylthio-α-methylpropionic acid was obtained in an amount of 4.3 g. Compared with the case of using the biocatalyst without immobilization treatment, the operability in the extraction operation and the extraction efficiency were improved. Table 4 shows a comparison of extraction efficiencies of reaction products.

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】[0030]

【発明の効果】一般式[2]で表される光学活性カルボ
ン酸やその対掌体エステルを生体触媒の作用により製造
するに際し、本発明では明細書記載のごとく固定化生体
触媒を用いることにより、従来の製造法と比較して反応
生成物の分離精製工程における操作性及び収率の大幅向
上を達成できた。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In producing the optically active carboxylic acid represented by the general formula [2] or its enantiomer ester by the action of the biocatalyst, the present invention uses an immobilized biocatalyst as described in the specification. In comparison with the conventional production method, the operability and the yield in the separation and purification step of the reaction product can be significantly improved.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式[1]: 【化1】 (式中、R1 はアルキル基、アラルキル基又はアリール
基、R2 及びR3 はアルキル基、nは1又は2を示す)
で表されるカルボン酸エステルに、エステル結合を不斉
加水分解する能力を有する菌体を多官能性架橋剤で処理
してなる固定化生体触媒を作用させることを特徴とす
る、一般式[2]: 【化2】 (式中、R1 、R2 及びnは前記を同義である) で表さ
れる光学活性カルボン酸及びその対掌体エステルの製造
法。
1. A general formula [1]: (In the formula, R 1 represents an alkyl group, an aralkyl group or an aryl group, R 2 and R 3 represent an alkyl group, and n represents 1 or 2.)
The carboxylic acid ester represented by the formula [2] is characterized by reacting an immobilized biocatalyst obtained by treating a microbial cell having an ability to asymmetrically hydrolyze an ester bond with a polyfunctional crosslinking agent. ]: [Chemical 2] (Wherein R 1 , R 2 and n have the same meanings as defined above), and a process for producing an optically active carboxylic acid and its enantiomer ester.
【請求項2】 固定化生体触媒がシュードモナス プチ
ダ (Pseudomonas putida) MR-2068 株又はエセリキア
コリ (Escherichia coli) MR-2103 株を固定化処理した
ものであることを特徴とする請求項1記載の光学活性カ
ルボン酸及びその対掌体エステルの製造法。
Wherein the immobilized biocatalyst is Pseudomonas putida (Pseudomonas putida) MR-2068 strain or Eserikia
The method for producing an optically active carboxylic acid and its enantiomer ester according to claim 1, which is obtained by immobilizing Escherichia coli MR-2103 strain.
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