JPH06303991A - 光学活性なα−置換カルボン酸の製造方法 - Google Patents
光学活性なα−置換カルボン酸の製造方法Info
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- JPH06303991A JPH06303991A JP11114993A JP11114993A JPH06303991A JP H06303991 A JPH06303991 A JP H06303991A JP 11114993 A JP11114993 A JP 11114993A JP 11114993 A JP11114993 A JP 11114993A JP H06303991 A JPH06303991 A JP H06303991A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学活性の消炎鎮痛剤等の医薬品や光学分割
剤として有用な光学活性α−置換カルボン酸を、対応す
るα−置換ニトリルから酵素反応によって得ることを目
的とする。 【構成】 ラセミイブプロフェンニトリルにメタノール
と苛性ソーダ存在下でアシネトバクター エスピー Ａ
Ｋ ２２６を作用させ、９９％ｅ．ｅ．のＳ−（＋）−
イブプロフェンを製造する。
剤として有用な光学活性α−置換カルボン酸を、対応す
るα−置換ニトリルから酵素反応によって得ることを目
的とする。 【構成】 ラセミイブプロフェンニトリルにメタノール
と苛性ソーダ存在下でアシネトバクター エスピー Ａ
Ｋ ２２６を作用させ、９９％ｅ．ｅ．のＳ−（＋）−
イブプロフェンを製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学活性なα−置換カ
ルボン酸の製造方法に関する。本発明の方法で得られる
光学活性α−置換カルボン酸は、解熱消炎鎮痛剤等の医
薬品の原料、除草剤および殺虫剤などの農薬およびその
原料、超誘電特性を有する化合物の原料、さらには光学
分割剤として有用な化合物である。
ルボン酸の製造方法に関する。本発明の方法で得られる
光学活性α−置換カルボン酸は、解熱消炎鎮痛剤等の医
薬品の原料、除草剤および殺虫剤などの農薬およびその
原料、超誘電特性を有する化合物の原料、さらには光学
分割剤として有用な化合物である。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、ラセミのα−置換ニトリ
ルからニトリラーゼ等の酵素の作用によって光学活性な
α−置換有機酸を製造する技術を確立している（特開平
２−８４１９８等）。上記の酵素反応終了後には、酵素
が作用しない一方の光学活性なニトリルが未反応体とし
て残ることとなり、経済上の問題点となっている。
ルからニトリラーゼ等の酵素の作用によって光学活性な
α−置換有機酸を製造する技術を確立している（特開平
２−８４１９８等）。上記の酵素反応終了後には、酵素
が作用しない一方の光学活性なニトリルが未反応体とし
て残ることとなり、経済上の問題点となっている。
【０００３】アミノニトリルについては、ＤＬ−α−フ
ェニルグリシノニトリルの微生物による加水分解におい
てアンモニアを添加し、未反応のニトリルをラセミ化し
ながら、最終的には１００％の収率がＤ−α−フェニル
グリシンを製造することが報告されている（特開平３−
２８０８９５）。しかし、得られたＤ−α−フェニルグ
リシンの光学純度は７３〜８１％ｅ．ｅ．と低く、光学
活性体を得る工業的技術とは到底言い難い。また、ヒド
ロキシニトリルについては、Ｓ−マンデロニトリルの水
溶液中での自然ラセミ化を酵素反応と共役させて、１０
０％の収率で１００％ｅ．ｅ．のＲ−マンデル酸が製造
できることを報告している（特開平３−２７７２９
２）。しかし、本発明に示すα−置換ニトリルのラセミ
化反応と酵素反応とを共役させて、光学活性なα−置換
カルボン酸を生産したという知見はない。
ェニルグリシノニトリルの微生物による加水分解におい
てアンモニアを添加し、未反応のニトリルをラセミ化し
ながら、最終的には１００％の収率がＤ−α−フェニル
グリシンを製造することが報告されている（特開平３−
２８０８９５）。しかし、得られたＤ−α−フェニルグ
リシンの光学純度は７３〜８１％ｅ．ｅ．と低く、光学
活性体を得る工業的技術とは到底言い難い。また、ヒド
ロキシニトリルについては、Ｓ−マンデロニトリルの水
溶液中での自然ラセミ化を酵素反応と共役させて、１０
０％の収率で１００％ｅ．ｅ．のＲ−マンデル酸が製造
できることを報告している（特開平３−２７７２９
２）。しかし、本発明に示すα−置換ニトリルのラセミ
化反応と酵素反応とを共役させて、光学活性なα−置換
カルボン酸を生産したという知見はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、医薬
品等の工業用原料として有用な光学活性α−置換カルボ
ン酸を、対応するα−置換ニトリルから微生物またはそ
の調製物の作用により、高光学純度かつ高反応率で得る
ことにある。
品等の工業用原料として有用な光学活性α−置換カルボ
ン酸を、対応するα−置換ニトリルから微生物またはそ
の調製物の作用により、高光学純度かつ高反応率で得る
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意検討した結果、下記式（１）
題を解決するため鋭意検討した結果、下記式（１）
【化３】 （式中、Ｒ1 は置換または無置換のアリール基、置換ま
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。）で示されるα−置換ニトリルにニトリル加水分
解活性を持つ微生物等を作用させる時に、反応媒体中に
塩基と水溶性有機溶媒を添加することにより、ニトリル
加水分解酵素が働かない未反応のニトリルをラセミ化し
ながら加水分解反応を行い、理論反応率（原料のα−置
換ニトリルが１：１のラセミ体の場合は５０％）以上で
高光学純度の光学活性のα−置換カルボン酸が製造する
ことができることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。）で示されるα−置換ニトリルにニトリル加水分
解活性を持つ微生物等を作用させる時に、反応媒体中に
塩基と水溶性有機溶媒を添加することにより、ニトリル
加水分解酵素が働かない未反応のニトリルをラセミ化し
ながら加水分解反応を行い、理論反応率（原料のα−置
換ニトリルが１：１のラセミ体の場合は５０％）以上で
高光学純度の光学活性のα−置換カルボン酸が製造する
ことができることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【０００６】すなわち、本発明は、下記式（１）で示さ
れるα−置換ニトリルに対し、光学特異的なニトリル加
水分解活性を有する微生物の作用により、塩基と水溶性
有機溶媒を添加した媒体中で、該ニトリルを下記式
（２）で示す光学活性α−置換カルボン酸を取得する方
法を提供するものである。
れるα−置換ニトリルに対し、光学特異的なニトリル加
水分解活性を有する微生物の作用により、塩基と水溶性
有機溶媒を添加した媒体中で、該ニトリルを下記式
（２）で示す光学活性α−置換カルボン酸を取得する方
法を提供するものである。
【化４】 （式中、Ｒ1 は置換または無置換のアリール基、置換ま
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。）
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。）
【化５】 （式中、Ｒ1 は置換または無置換のアリール基、置換ま
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。）
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。）
【０００７】上記式（１）（２）中のＲ1 のアリール
基、アリールオキシ基としては、例えば、フェニル基、
ナフチル基、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が
挙げられる。複素環基としては、異種原子として、窒
素、酸素、硫黄の少なくとも１種を１個から３個含み、
３から１５の炭素から構成される複素環からなるものが
好ましい。このような複素環としては、例えば、チオフ
ェン、インドール等が挙げられる。
基、アリールオキシ基としては、例えば、フェニル基、
ナフチル基、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が
挙げられる。複素環基としては、異種原子として、窒
素、酸素、硫黄の少なくとも１種を１個から３個含み、
３から１５の炭素から構成される複素環からなるものが
好ましい。このような複素環としては、例えば、チオフ
ェン、インドール等が挙げられる。
【０００８】Ｒ2 のアルキル基は炭素数１から８のもの
が望ましく、炭素数１から３のものが特に好ましい。こ
れらのアリール基、アリールオキシ基、複素環基、アル
キル基の炭素および窒素に結合している水素は、各種の
置換基によって置換されていてもよい。かかる置換基と
しては、例えば、フッ素、塩素、ヨウ素、臭素等のハロ
ゲン、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、アミノ
基、フェニル基やナフチル基のようなアリール基、フェ
ニルオキシ基やナフチルオキシ基のようなアリールオキ
シ基、異種原子として窒素、酸素、硫黄の少なくとも１
種を１個から３個含み、３から１５個の炭素から構成さ
れる複素環および炭素数が１から８のアルキル基、炭素
数が１から８のアルコキシ基、炭素数１から１０のアシ
ル基等が挙げられる。これらの置換基中の炭素および窒
素に結合した水素が、さらに、上述の置換基で置換され
ていてもよい。
が望ましく、炭素数１から３のものが特に好ましい。こ
れらのアリール基、アリールオキシ基、複素環基、アル
キル基の炭素および窒素に結合している水素は、各種の
置換基によって置換されていてもよい。かかる置換基と
しては、例えば、フッ素、塩素、ヨウ素、臭素等のハロ
ゲン、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、アミノ
基、フェニル基やナフチル基のようなアリール基、フェ
ニルオキシ基やナフチルオキシ基のようなアリールオキ
シ基、異種原子として窒素、酸素、硫黄の少なくとも１
種を１個から３個含み、３から１５個の炭素から構成さ
れる複素環および炭素数が１から８のアルキル基、炭素
数が１から８のアルコキシ基、炭素数１から１０のアシ
ル基等が挙げられる。これらの置換基中の炭素および窒
素に結合した水素が、さらに、上述の置換基で置換され
ていてもよい。
【０００９】本発明の製造法により得ることのできる式
（２）の化合物の代表例を示す。イブプロフェン、ナプ
ロキセン、プラノプロフェン、ケトプロフェン、フェノ
プロフェン、チアプロフェン酸、ロキソプロフェン、α
−フェニルプロピオン酸、スプロフェン、インドプロフ
ェン、プロチジン酸、アルミノプロフェン、ベノキサプ
ロフェン、ミロプロフェン、フルノキサプロフェン、２
−フェニル酪酸、４−クロロ−α−（１−メチルエチ
ル）フェニル酢酸、２−フェノキシプロピオン酸、２−
（２−メチル−４−クロロフェノキシ）プロピオン酸、
２−（２，４−ジクロロフェノキシ）プロピオン酸、３
−メチル−２−フェニル酪酸のＲまたはＳ体、もしくは
（＋）または（−）体。
（２）の化合物の代表例を示す。イブプロフェン、ナプ
ロキセン、プラノプロフェン、ケトプロフェン、フェノ
プロフェン、チアプロフェン酸、ロキソプロフェン、α
−フェニルプロピオン酸、スプロフェン、インドプロフ
ェン、プロチジン酸、アルミノプロフェン、ベノキサプ
ロフェン、ミロプロフェン、フルノキサプロフェン、２
−フェニル酪酸、４−クロロ−α−（１−メチルエチ
ル）フェニル酢酸、２−フェノキシプロピオン酸、２−
（２−メチル−４−クロロフェノキシ）プロピオン酸、
２−（２，４−ジクロロフェノキシ）プロピオン酸、３
−メチル−２−フェニル酪酸のＲまたはＳ体、もしくは
（＋）または（−）体。
【００１０】本発明における原料化合物である式（１）
で示される化合物は、ラセミ体であっても光学活性体の
どちらでもよい。ラセミ体は、例えば、特開昭５１−７
０７４４、特開昭５１−１２２０３６、Synthesis ,
８，６４５（１９８６）等の公知の方法で製造すること
ができる。光学活性体は、例えば、特開平２−８４１９
８に示す方法で調製する。
で示される化合物は、ラセミ体であっても光学活性体の
どちらでもよい。ラセミ体は、例えば、特開昭５１−７
０７４４、特開昭５１−１２２０３６、Synthesis ,
８，６４５（１９８６）等の公知の方法で製造すること
ができる。光学活性体は、例えば、特開平２−８４１９
８に示す方法で調製する。
【００１１】本発明に用いられる微生物としては、アシ
ネトバクター属、アルカリゲネス属、シュウドモナス
属、ロドシュウドモナス属、コリネバクテリウム属、バ
チルス属、マイコバクテリウム属、ロドコッカス属、ノ
カルディア属、アルスロバクター属、モラキセラ属、ク
レブシエラ属、アクレモニウム属またはキャンディダ属
に属する微生物の中から選ばれた微生物である。具体的
には、アシネトバクターエスピー ＡＫ２２６（ＦＥＲ
Ｍ ＢＰ−２４５１）、アルカリゲネス フェカリス
ＡＴＣＣ ８７５０、シュウドモナス フルオレッセン
ス ＩＦＯ ３９２５、ロドシュウドモナス スフェロ
イデス ＡＴＣＣ １１１６７、コリネバクテリウム
ニトリロフィラス ＡＴＣＣ ２１４１９、コリネバク
テリウムエスピー ＫＯ−２−４（ＦＥＲＭ ＢＰ−２
３５３）、バチルス サブチリス ＣＮ５（ＦＥＲＭ
ＢＰ−２３５４）、マイコバクテリウム エスピー Ａ
Ｃ ７７７（ＦＥＲＭ ＢＰ−２３５２）、ロドコッカ
ス エスピー ＡＫ ３２（ＦＥＲＭ ＢＰ−１０４
６）、ノカルディア グロベルラ ＡＴＣＣ ２１５０
５、アルスロバクター エスピー Ａ７（微工研菌寄
第８９２７号）、モラキセラ エスピー Ｄ１２（微工
研菌寄 第８９３３号）、クレブシエラ エスピー Ｄ
５Ｂ（微工研菌寄 第８９３２号）、アクレモニウム
エスピー Ｄ９Ｋ（微工研菌寄 第８９３０号）、キャ
ンディダ トロピカリス ＡＴＣＣ２０３１１。これら
の菌株は、何れも特開平２−８４１９８、特開昭６３−
２０９５９２に記載されている。
ネトバクター属、アルカリゲネス属、シュウドモナス
属、ロドシュウドモナス属、コリネバクテリウム属、バ
チルス属、マイコバクテリウム属、ロドコッカス属、ノ
カルディア属、アルスロバクター属、モラキセラ属、ク
レブシエラ属、アクレモニウム属またはキャンディダ属
に属する微生物の中から選ばれた微生物である。具体的
には、アシネトバクターエスピー ＡＫ２２６（ＦＥＲ
Ｍ ＢＰ−２４５１）、アルカリゲネス フェカリス
ＡＴＣＣ ８７５０、シュウドモナス フルオレッセン
ス ＩＦＯ ３９２５、ロドシュウドモナス スフェロ
イデス ＡＴＣＣ １１１６７、コリネバクテリウム
ニトリロフィラス ＡＴＣＣ ２１４１９、コリネバク
テリウムエスピー ＫＯ−２−４（ＦＥＲＭ ＢＰ−２
３５３）、バチルス サブチリス ＣＮ５（ＦＥＲＭ
ＢＰ−２３５４）、マイコバクテリウム エスピー Ａ
Ｃ ７７７（ＦＥＲＭ ＢＰ−２３５２）、ロドコッカ
ス エスピー ＡＫ ３２（ＦＥＲＭ ＢＰ−１０４
６）、ノカルディア グロベルラ ＡＴＣＣ ２１５０
５、アルスロバクター エスピー Ａ７（微工研菌寄
第８９２７号）、モラキセラ エスピー Ｄ１２（微工
研菌寄 第８９３３号）、クレブシエラ エスピー Ｄ
５Ｂ（微工研菌寄 第８９３２号）、アクレモニウム
エスピー Ｄ９Ｋ（微工研菌寄 第８９３０号）、キャ
ンディダ トロピカリス ＡＴＣＣ２０３１１。これら
の菌株は、何れも特開平２−８４１９８、特開昭６３−
２０９５９２に記載されている。
【００１２】本発明における反応方法は、微生物または
その調製物と前記式（１）で示されるα−置換ニトリル
を塩基と水溶性有機溶媒の入った媒体中で接触すること
により行われる。微生物またはその調製物とは、具体的
には、前記微生物を培養した培養物、そこから集めた菌
体または菌体処理物（例えば、菌体の破砕物または菌体
より分離抽出した酵素）、さらには、菌体または菌体処
理物を適当な方法により担体に固定化したものを示す。
その調製物と前記式（１）で示されるα−置換ニトリル
を塩基と水溶性有機溶媒の入った媒体中で接触すること
により行われる。微生物またはその調製物とは、具体的
には、前記微生物を培養した培養物、そこから集めた菌
体または菌体処理物（例えば、菌体の破砕物または菌体
より分離抽出した酵素）、さらには、菌体または菌体処
理物を適当な方法により担体に固定化したものを示す。
【００１３】本発明で使用される微生物の培養は、公知
の方法に準じて行うことができる。使用する培地は、一
般微生物の栄養源として公知のものが利用でき、グルコ
ース、グリセリン、エタノール、シュークロース、グル
タミン酸、酢酸、クエン酸等の炭素源、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、アンモニア、尿素等の窒素源、
酵母エキス、麦芽エキス、ペプトン、肉エキス等の有機
栄養源、リン酸、マグネシウム、カリウム、鉄、コバル
ト、マンガン、ランタン等の無機栄養源を適宜組み合わ
せて使用できる。また、微生物の本発明における反応活
性を上昇させる物質として、イソブチロニトリル等のシ
アノ化合物、カプロラクタム等のアミド化合物を添加し
てもよい。培地のｐＨは５から１０の範囲で選べばよ
く、培養温度は１８〜５０℃、好ましくは２５〜４０℃
である。培養温度は１〜１０日の範囲で活性が最大にな
るまで培養すればよい。
の方法に準じて行うことができる。使用する培地は、一
般微生物の栄養源として公知のものが利用でき、グルコ
ース、グリセリン、エタノール、シュークロース、グル
タミン酸、酢酸、クエン酸等の炭素源、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、アンモニア、尿素等の窒素源、
酵母エキス、麦芽エキス、ペプトン、肉エキス等の有機
栄養源、リン酸、マグネシウム、カリウム、鉄、コバル
ト、マンガン、ランタン等の無機栄養源を適宜組み合わ
せて使用できる。また、微生物の本発明における反応活
性を上昇させる物質として、イソブチロニトリル等のシ
アノ化合物、カプロラクタム等のアミド化合物を添加し
てもよい。培地のｐＨは５から１０の範囲で選べばよ
く、培養温度は１８〜５０℃、好ましくは２５〜４０℃
である。培養温度は１〜１０日の範囲で活性が最大にな
るまで培養すればよい。
【００１４】本発明における反応条件を次に説明する。
反応媒体は、水、緩衝液または培養液等の水性媒体が使
用できる。本発明における反応媒体に添加する塩基は、
アンモニア水、アンモニアガス、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸
化カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の無
機の塩基、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、
ジフェニルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、１，４−ジアザビシクロ〔２，２，２〕オク
タン等の有機アミン類であり、特に、水酸化ナトリウム
が望ましい。塩基は、酵素活性を低下させないため、あ
るいは副生物が生成しないために、ニトリルのラセミ化
に必要な最低量を添加する。具体的には、塩基の種類に
より異なるが、α−置換ニトリルに対して０．００５倍
モル以上であり、通常は０．１ないし１０倍モル、好ま
しくは０．２ないし３倍モル使用される。
反応媒体は、水、緩衝液または培養液等の水性媒体が使
用できる。本発明における反応媒体に添加する塩基は、
アンモニア水、アンモニアガス、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸
化カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の無
機の塩基、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、
ジフェニルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、１，４−ジアザビシクロ〔２，２，２〕オク
タン等の有機アミン類であり、特に、水酸化ナトリウム
が望ましい。塩基は、酵素活性を低下させないため、あ
るいは副生物が生成しないために、ニトリルのラセミ化
に必要な最低量を添加する。具体的には、塩基の種類に
より異なるが、α−置換ニトリルに対して０．００５倍
モル以上であり、通常は０．１ないし１０倍モル、好ま
しくは０．２ないし３倍モル使用される。
【００１５】反応媒体に添加する水溶性有機溶媒として
は、ニトリルのラセミ化を促進するもので、かつ、酵素
反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に限定するも
のでなく、例えば、メタノール、エタノール、ブタノー
ル等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド等の極性溶媒、アセトン等のケトン類、お
よびこれらの適当な混合物が挙げられるが、望ましくは
アルコール類である。添加量は、ニトリルの種類・濃
度、塩基の種類・濃度等により異なるが、通常、１〜９
５（Ｖ／Ｖ％）であり、１０〜７０（Ｖ／Ｖ％）が特に
望ましい。
は、ニトリルのラセミ化を促進するもので、かつ、酵素
反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に限定するも
のでなく、例えば、メタノール、エタノール、ブタノー
ル等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド等の極性溶媒、アセトン等のケトン類、お
よびこれらの適当な混合物が挙げられるが、望ましくは
アルコール類である。添加量は、ニトリルの種類・濃
度、塩基の種類・濃度等により異なるが、通常、１〜９
５（Ｖ／Ｖ％）であり、１０〜７０（Ｖ／Ｖ％）が特に
望ましい。
【００１６】式（１）で示されるα−置換ニトリルの反
応媒体への添加は、粉末または液状のままで、あるいは
適当な溶媒に溶かして添加する。添加濃度は０．０１〜
７０重量％程度、好ましくは０．１〜４０重量％であ
り、反応媒体中に完全に溶解しなくてもよい。
応媒体への添加は、粉末または液状のままで、あるいは
適当な溶媒に溶かして添加する。添加濃度は０．０１〜
７０重量％程度、好ましくは０．１〜４０重量％であ
り、反応媒体中に完全に溶解しなくてもよい。
【００１７】反応に菌体を使用する場合の菌体濃度は、
通常、０．０５〜２０重量％の範囲でよい。反応温度は
５〜８０℃、好ましくは１５〜６０℃、反応ｐＨは７〜
１３、好ましくは８．５〜１２である。反応は、通常１
〜１００時間の範囲である。消費されるニトリルは、上
記の範囲内に維持されるように添加してもよい。
通常、０．０５〜２０重量％の範囲でよい。反応温度は
５〜８０℃、好ましくは１５〜６０℃、反応ｐＨは７〜
１３、好ましくは８．５〜１２である。反応は、通常１
〜１００時間の範囲である。消費されるニトリルは、上
記の範囲内に維持されるように添加してもよい。
【００１８】本発明における反応機構は、ニトリラーゼ
もしくはニトリルヒドラターゼ、アミダーゼによってニ
トリルを光学活性なカルボン酸に変換するとき、反応せ
ずに残った光学活性なニトリルは、反応媒体中に添加し
た塩基の作用により速やかにラセミ化し、再び酵素の基
質となる。反応媒体に添加する水溶性有機溶媒は、さら
にラセミ化を促進する作用を持っている。したがって、
仮に、ラセミのニトリルを原料とした場合、最終的に１
００％の反応率で光学活性なα−置換カルボン酸に変換
することができる。また、本来酵素が働かない光学活性
なニトリルを原料としても、目的の光学活性なα−置換
カルボン酸が製造できる。
もしくはニトリルヒドラターゼ、アミダーゼによってニ
トリルを光学活性なカルボン酸に変換するとき、反応せ
ずに残った光学活性なニトリルは、反応媒体中に添加し
た塩基の作用により速やかにラセミ化し、再び酵素の基
質となる。反応媒体に添加する水溶性有機溶媒は、さら
にラセミ化を促進する作用を持っている。したがって、
仮に、ラセミのニトリルを原料とした場合、最終的に１
００％の反応率で光学活性なα−置換カルボン酸に変換
することができる。また、本来酵素が働かない光学活性
なニトリルを原料としても、目的の光学活性なα−置換
カルボン酸が製造できる。
【００１９】本発明における目的生成物の回収は、次の
ようにして行われる。反応終了液より菌体等の不溶物を
除去した後、ｐＨをアルカリ性、好ましくは８．５〜１
２とし、ベンゼン、ジエチルエーテル、クロロホルム、
ヘキサン、酢酸エチル等の溶媒により未反応物を抽出除
去し、次に、ｐＨを酸性、好ましくは１．０〜２．０と
し、上記溶媒で抽出することによって目的物を回収す
る。さらに、目的物の生成は、シリカゲルを用いたカラ
ムクロマドグラフィーや活性炭処理等により行われる。
ようにして行われる。反応終了液より菌体等の不溶物を
除去した後、ｐＨをアルカリ性、好ましくは８．５〜１
２とし、ベンゼン、ジエチルエーテル、クロロホルム、
ヘキサン、酢酸エチル等の溶媒により未反応物を抽出除
去し、次に、ｐＨを酸性、好ましくは１．０〜２．０と
し、上記溶媒で抽出することによって目的物を回収す
る。さらに、目的物の生成は、シリカゲルを用いたカラ
ムクロマドグラフィーや活性炭処理等により行われる。
【００２０】反応生成物および原料の光学純度は、例え
ば、キラルセルＯＤ−Ｒ、キラルセルＯＪ、キラルＡＧ
Ｐ（ダイセル化学工業株式会社）、Ceramospher Chirel
RU-1 （資生堂）、SUMICHIRAL OA （住友化学分析セン
ター）等の光学分割カラムを用いたＨＰＬＣ分析によっ
て測定することができる。
ば、キラルセルＯＤ−Ｒ、キラルセルＯＪ、キラルＡＧ
Ｐ（ダイセル化学工業株式会社）、Ceramospher Chirel
RU-1 （資生堂）、SUMICHIRAL OA （住友化学分析セン
ター）等の光学分割カラムを用いたＨＰＬＣ分析によっ
て測定することができる。
【００２１】
【実施例】次に、実施例により本発明をより詳細に説明
する。ただし、これらの実施例は、本発明の範囲を限定
するものではない。 （実施例１） ラセミイブプロフェンニトリル：〔２−（４′−イソブ
チルフェニル）プロピオニトリル〕からのＳ−（＋）−
イブプロフェン：〔Ｓ−（＋）−２−（４′−イソブチ
ルフェニル）プロピオン酸〕の製造 酢酸アンモニウム１．０％、酵母エキス０．５％、ポリ
ペプトン０．５％、リン酸１カリウム０．２％、硫酸マ
グネシウム０．０２％、塩化ナトリウム０．１％、塩化
ランタン０．０５％、オレイン酸エチル０．５％を含
み、ｐＨを７．５とした殺菌培地１００ｍｌに、予め同
培地で培養したアシネトバクター エスピー ＡＫ ２
２６を１％植菌し、３２℃で４８時間培養した。培養終
了後、遠心分離により集菌し、これを水道水２５ｍｌの
入った三角フラスコ中に懸濁させた後、メタノール２０
ｍｌ、８ＮのＮａＯＨ ０．３ｍｌ、ラセミイブプロフ
ェンニトリル１ｇを添加し、２５℃で激しく振とうしな
がら反応させた。１６時間後に反応を終了し、遠心分離
により菌体を除去した後、その上清液をｐＨ２に調整
し、クロロホルム５０ｍｌにより目的物を抽出した。こ
れを減圧濃縮した後、活性炭により精製し、０．９ｇの
Ｓ−（＋）−イブプロフェンを得た。 比旋光度：〔α〕20 d ＝＋５８．２°（Ｃ＝２，エタノ
ール） なお、本物質は高速液体クロマトグラフィーにて単一で
あり、ＩＲ、ＮＭＲスペクトルも構造を指示した。さら
に、以下の条件の高速液体クロマトグラフィーににって
求めた光学純度は９９％ｅ．ｅ．であった。 カラム：ＣＨＩＲＡＬ ＡＧＰ（ダイセル化学工業株式
会社） 溶媒 ：３５ｍＭ リン酸一カリウム（ｐＨ５．５）５
％メタノール 流速 ：０．６ｍｌ／ｍｉｎ 検出 ：２０５ｎｍ
する。ただし、これらの実施例は、本発明の範囲を限定
するものではない。 （実施例１） ラセミイブプロフェンニトリル：〔２−（４′−イソブ
チルフェニル）プロピオニトリル〕からのＳ−（＋）−
イブプロフェン：〔Ｓ−（＋）−２−（４′−イソブチ
ルフェニル）プロピオン酸〕の製造 酢酸アンモニウム１．０％、酵母エキス０．５％、ポリ
ペプトン０．５％、リン酸１カリウム０．２％、硫酸マ
グネシウム０．０２％、塩化ナトリウム０．１％、塩化
ランタン０．０５％、オレイン酸エチル０．５％を含
み、ｐＨを７．５とした殺菌培地１００ｍｌに、予め同
培地で培養したアシネトバクター エスピー ＡＫ ２
２６を１％植菌し、３２℃で４８時間培養した。培養終
了後、遠心分離により集菌し、これを水道水２５ｍｌの
入った三角フラスコ中に懸濁させた後、メタノール２０
ｍｌ、８ＮのＮａＯＨ ０．３ｍｌ、ラセミイブプロフ
ェンニトリル１ｇを添加し、２５℃で激しく振とうしな
がら反応させた。１６時間後に反応を終了し、遠心分離
により菌体を除去した後、その上清液をｐＨ２に調整
し、クロロホルム５０ｍｌにより目的物を抽出した。こ
れを減圧濃縮した後、活性炭により精製し、０．９ｇの
Ｓ−（＋）−イブプロフェンを得た。 比旋光度：〔α〕20 d ＝＋５８．２°（Ｃ＝２，エタノ
ール） なお、本物質は高速液体クロマトグラフィーにて単一で
あり、ＩＲ、ＮＭＲスペクトルも構造を指示した。さら
に、以下の条件の高速液体クロマトグラフィーににって
求めた光学純度は９９％ｅ．ｅ．であった。 カラム：ＣＨＩＲＡＬ ＡＧＰ（ダイセル化学工業株式
会社） 溶媒 ：３５ｍＭ リン酸一カリウム（ｐＨ５．５）５
％メタノール 流速 ：０．６ｍｌ／ｍｉｎ 検出 ：２０５ｎｍ
【００２２】（実施例２） Ｒ−イブプロフェンニトリルからＳ−（＋）−イブプロ
フェンの製造 実施例１と同様の条件で培養したアシネトバクター エ
スピー ＡＫ ２２６の懸濁液２０ｍｌにメタノール１
５ｍｌと６０ｍｇのＲ−イブプロフェンニトリル（Ｒ体
の光学純度は９９％ｅ．ｅ．）を添加した後、さらに、
４Ｎの苛性ソーダを１ｍｌ添加し３０℃、２４時間反応
を行った。反応終了液をＨＰＬＣにて分析したところ、
５６ｍｇのＳ−（＋）−イブプロフェンが生成してい
た。光学純度は、９９％ｅ．ｅ．であった。
フェンの製造 実施例１と同様の条件で培養したアシネトバクター エ
スピー ＡＫ ２２６の懸濁液２０ｍｌにメタノール１
５ｍｌと６０ｍｇのＲ−イブプロフェンニトリル（Ｒ体
の光学純度は９９％ｅ．ｅ．）を添加した後、さらに、
４Ｎの苛性ソーダを１ｍｌ添加し３０℃、２４時間反応
を行った。反応終了液をＨＰＬＣにて分析したところ、
５６ｍｇのＳ−（＋）−イブプロフェンが生成してい
た。光学純度は、９９％ｅ．ｅ．であった。
【００２３】（実施例３） 塩基種の検討 実施例２における苛性ソーダの代わりに、表１の各塩基
を使用する以外はすべて同様の操作を行い、Ｒ−イブプ
ロフェンニトリルからＳ−（＋）−イブプロフェンへの
添加実験を行い、実施例１に示すＨＰＬＣ分析条件にて
検討した。結果を表１に示す。
を使用する以外はすべて同様の操作を行い、Ｒ−イブプ
ロフェンニトリルからＳ−（＋）−イブプロフェンへの
添加実験を行い、実施例１に示すＨＰＬＣ分析条件にて
検討した。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明を利用することにより、各種の光
学活性なα−置換カルボン酸をα−置換ニトリルを原料
として、微生物を用いて常温常圧の反応条件下で製造す
ることができるため、経済上非常に有利である。さら
に、本発明によれば、今まで廃棄、あるいは回収後ラセ
ミ化して再利用していた未反応のニトリルを、反応媒体
に添加した塩基と水溶性有機溶媒の作用により、ラセミ
化しながら酵素反応できるため、さらに著しい設備的、
経済的効果がもたらされた。
学活性なα−置換カルボン酸をα−置換ニトリルを原料
として、微生物を用いて常温常圧の反応条件下で製造す
ることができるため、経済上非常に有利である。さら
に、本発明によれば、今まで廃棄、あるいは回収後ラセ
ミ化して再利用していた未反応のニトリルを、反応媒体
に添加した塩基と水溶性有機溶媒の作用により、ラセミ
化しながら酵素反応できるため、さらに著しい設備的、
経済的効果がもたらされた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｒ 1:05） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:39） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:15） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:125） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:32） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:365） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:06） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:22） (Ｃ１２Ｐ 41/00 Ｃ１２Ｒ 1:74）
Claims (4)
- 【請求項１】 下記式（１）で示されるα−置換ニトリ
ルに対し光学特異的なニトリル加水分解活性を有する微
生物の作用により、塩基と水溶性有機溶媒を添加した媒
体中で、該ニトリルを下記式（２）で示される光学活性
α−置換カルボン酸に変換せしめることを特徴とする光
学活性α−置換カルボン酸の製造方法。 【化１】 （式中、Ｒ1 は置換または無置換のアリール基、置換ま
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。） 【化２】 （式中、Ｒ1 は置換または無置換のアリール基、置換ま
たは無置換のアリールオキシ基、置換または無置換の複
素環基を表し、Ｒ2 は置換または無置換のアルキル基を
表す。） - 【請求項２】 加水分解の媒体に添加する塩基が苛性ソ
ーダであることを特徴とする請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 加水分解の媒体に添加する水溶性有機溶
媒がメタノール、エタノール、ブタノール、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはアセトンであ
ることを特徴とする請求項１記載の製造方法。 - 【請求項４】 微生物がアシネトバクター属、アルカリ
ゲネス属、シュウドモナス属、ロドシュウドモナス属、
コリネバクテリウム属、バチルス属、マイコバクテリウ
ム属、ロドコッカス属、ノカルディア属、アルスロバク
ター属、モラキセラ属、クレブシエラ属、アクレモニウ
ム属またはキャンディダ属である請求項１記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11114993A JPH06303991A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 光学活性なα−置換カルボン酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11114993A JPH06303991A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 光学活性なα−置換カルボン酸の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06303991A true JPH06303991A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14553710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11114993A Withdrawn JPH06303991A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 光学活性なα−置換カルボン酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06303991A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8940934B2 (en) | 2008-06-20 | 2015-01-27 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Production process of α-hydroxy acids |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP11114993A patent/JPH06303991A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8940934B2 (en) | 2008-06-20 | 2015-01-27 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Production process of α-hydroxy acids |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |