JPH0630597B2 - Method for producing (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester - Google Patents

Method for producing (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester

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JPH0630597B2
JPH0630597B2 JP20643586A JP20643586A JPH0630597B2 JP H0630597 B2 JPH0630597 B2 JP H0630597B2 JP 20643586 A JP20643586 A JP 20643586A JP 20643586 A JP20643586 A JP 20643586A JP H0630597 B2 JPH0630597 B2 JP H0630597B2
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butyrolactone
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文夫 森内
久恵 室井
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、微生物を利用した(R)−γ−ブチロラクトン
−γ−プロピオン酸エステルの製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester using a microorganism.

[従来の技術および発明が解決しようとする問題点] 近年、生理活性物質の合成が盛んに研究されているが、
それら生理活性物質の合成に際して光学活性を有する化
合物は重要な中間原料として着目されている。しかしな
がら、通常えられる化合物は左旋性を有するl体と右旋
性を有するd体とを1:1の割合で含有するラセミ体であ
るため、光学活性な化合物をうるためには光学分割を行
なうことが必要であり、したがって光学活性を有する化
合物を合成することは極めて難しいとされている。その
ような光学分割の方法として従来より知られているもの
には、結晶法、ジアステレオマー法、光学活性カラムク
ロマト法があるが、いずれも高価な試薬を必要とするた
め中間原料として使用するにはコスト面での問題があ
る。
[Problems to be Solved by Conventional Techniques and Inventions] In recent years, the synthesis of physiologically active substances has been actively studied.
Compounds having optical activity have been attracting attention as important intermediate raw materials in the synthesis of these physiologically active substances. However, the compound usually obtained is a racemate containing 1-form of levorotatory and d-form of dextrorotatory in a ratio of 1: 1. Therefore, optical resolution is performed to obtain an optically active compound. Therefore, it is extremely difficult to synthesize a compound having optical activity. Conventionally known methods for such optical resolution include a crystallization method, a diastereomer method, and an optically active column chromatography method, but all of them are used as intermediate raw materials because they require expensive reagents. Has cost problems.

本発明の目的化合物である光学活性な(R)−γ−ブチロ
ラクトン−γ−プロピオン酸エステル(I)はつぎに示す
ような有用な物質の中間原料として重要である。
The optically active (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester (I), which is the object compound of the present invention, is important as an intermediate raw material for the useful substances shown below.

たとえば香料では、天然ジャスミン油の主香成分である
γ−ジャスモラクトン(油化学、第29巻、第3号(198
0)、196〜198頁)やフレグランスの素材として親しまれ
ているチューベローズ(フレグランス ジャーナル、NO
77(1986)、124〜129頁)を合成する際の重要な中間原料
として有用である。
For example, in the case of perfume, γ-jasmolactone, which is the main scent component of natural jasmine oil (Oil Chemistry, Vol. 29, No. 3
(0), pages 196-198) and Tuberose (Fragrance Journal, NO
77 (1986), pp. 124-129) and is useful as an important intermediate raw material.

またアフリカさとうきび穿光虫の雄のフェロモンである
エルダノライド(アグリカルチェラル バイオロジカル
ケミストリ−(Agric.Biol.Chem.)49、2775〜2776、198
6)またはカツオブシムシのフェロモンである4−ヘキサ
ノライド(テトラヘドロン(Tetrahedron)41、919、1980)
などの昆虫フェロモンを合成する際の重要な中間原料と
して重要である。
In addition, erdanolide (Agric Cellular Biological Chemistry) 49, 2775 to 2776, 198, which is a male pheromone of African sugar cane gliding insect, is used.
6) or 4-hexanolide, which is a pheromone of the cuticle beetle (Tetrahedron 41, 919, 1980)
It is important as an important intermediate raw material when synthesizing insect pheromones such as.

さらに白血病に対する医薬であるステガノドン(テトラ
ヘドロン レターズ)(Tetrahedron Letters)21、2709、
(1980))を合成する際の中間原料としても有用である。
Furthermore, Steganodon (Tetrahedron Letters) 21, 2709, which is a drug for leukemia,
It is also useful as an intermediate raw material when synthesizing (1980)).

従来より(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸
エステルまたはその類似体の製造方法としては、化学的
手法によるものおよび生化学的手法によるものが知られ
ている。
Conventionally, as a method for producing (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester or its analog, a chemical method and a biochemical method are known.

化学的手法によるものとしては、たとえば4-オキソピメ
リン酸ジエステルに化学的還元を行ない、ついでラクト
ン環を形成する方法が知られている(ジャーナル オブ
ザ アメリカン ケミカル ソサイエティ(j.Am.Che
m.Soc.)1985、107、6404〜6406)。
As a chemical method, for example, a method of chemically reducing 4-oxopimelic acid diester to form a lactone ring is known (Journal of the American Chemical Society (j. Am.Che.
m.Soc.) 1985, 107, 6404-6406).

しかしながら、この方法でえられるラクトンはラセミ体
であるため光学活性なラクトンをうるには光学分割が必
要となるため実用上不利である。別な方法としてピリロ
(Pirillo)からの報告があるが光学純度が充分でない
(イル ファルマコ エディジオネ サイエンティフィ
カ(I、farmaco Ed. Sci.40、623〜629(1985))。
However, since the lactone obtained by this method is a racemate, optical resolution is required to obtain an optically active lactone, which is practically disadvantageous. Piriro as an alternative
(Pirillo) reports that the optical purity is not sufficient (I, farmaco Ed. Sci. 40, 623-629 (1985)).

またγ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸(ジャーナ
ル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサイエティ、
1985、107、6404〜6406)が知られているが、このばあいに
は-78℃という厳しい反応条件が必要であるのに加え
て、スケールアップにより光学純度の低下が起こるため
実用性を欠いている。そのほかに類似化合物の例とし
て、L−グルタミン酸からえられるラクトンカルボン酸
(オーガニック シンセシズ(Organic Syntheses)63、12
1;シンセシス(Synthesis)1981、265)が知られている
が、このばあいには亜硝酸を使用するために化学的反応
条件が厳しくなっている。
Γ-butyrolactone-γ-propionic acid (Journal of the American Chemical Society,
1985, 107, 6404-6406) are known, but in this case, a severe reaction condition of -78 ° C is required and, in addition, the optical purity decreases due to scale-up, which is not practical. ing. Other examples of similar compounds include lactone carboxylic acids derived from L-glutamic acid (Organic Syntheses 63, 12
1; Synthesis 1981, 265) is known, but in this case, the chemical reaction conditions are severe due to the use of nitrous acid.

一方、生化学的手法によるものは化学的手法によるもの
に比べて反応条件が温和であるという長所を有してい
る。またケトンの不斉還元においてはエナンチオ面選択
性があり、高い光学純度の化合物をうることができると
いう特徴がある。
On the other hand, the biochemical method has an advantage that the reaction condition is milder than that of the chemical method. Further, in the asymmetric reduction of ketone, there is a feature that it has enantioselectivity and a compound with high optical purity can be obtained.

生化学的手法によるものの例としては、4-オキソピメリ
ン酸ジエステルのケトンをパン酵母で還元する方法があ
げられる。しかしながら、この方法では4位のケトンを
中心とした対称面の両側の置換基のかさ高さが等しいた
め不斉還元は行なわれず、えられる化合物はラセミ体で
ある。したがって、ラセミ体から光学活性なラクトンを
うるには光学分割の操作が必要となるため有利でない。
An example of the biochemical method is a method of reducing the ketone of 4-oxopimelic acid diester with baker's yeast. However, in this method, since the bulkiness of the substituents on both sides of the plane of symmetry centering on the ketone at the 4-position is the same, asymmetric reduction is not carried out, and the obtained compound is a racemate. Therefore, in order to obtain an optically active lactone from a racemate, an operation of optical resolution is required, which is not advantageous.

そのほか、微生物の不斉還元機能を利用したケト酸の不
斉還元が提案されている(アプライド マイクロバイオ
ロジカル ケミストリー(Appl.Microbiol.Chem.)11、38
9、1963)。この方法によれば光学活性なγ−ブチロラク
トンはえられるが、側鎖がアルキル基であり官能基を有
していないため実用性に欠いている。
In addition, asymmetric reduction of keto acids by utilizing the asymmetric reduction function of microorganisms has been proposed (Appl. Microbiol. Chem. 11, 38).
9, 1963). According to this method, an optically active γ-butyrolactone can be obtained, but it is not practical because the side chain is an alkyl group and has no functional group.

以上のように従来のいずれの方法も、(R)−γ−ブチロ
ラクトン−γ−プロピオン酸エステルを温和な反応条件
でしかも高収率かつ高い光学純度で製造する方法とはい
えない。
As described above, none of the conventional methods can be said to be a method for producing (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester under mild reaction conditions, high yield and high optical purity.

このように、(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオ
ン酸エステルを温和な反応条件でしかも高収率かつ高い
光学純度で容易に合成できる製造方法が切望されてい
た。
As described above, there has been a long-felt demand for a production method capable of easily synthesizing (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester under mild reaction conditions with high yield and high optical purity.

[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、従来の技術では解決しえなかった問題
点、すなわち温和な反応条件でしかも高収率かつ高い光
学純度を有する(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピ
オン酸エステルの製造方法を開発すべく鋭意研究を重ね
た結果、前記生化学的手法における長所に着目し、4-オ
キソピメリン酸ジエステルをハーフエステルとしたの
ち、特定の微生物を用いて還元を行なうことにより(R)
−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸エステルをう
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
[Means for Solving Problems] The present inventors have found problems that cannot be solved by conventional techniques, that is, (R) -γ-, which has a high yield and high optical purity under mild reaction conditions. As a result of repeated studies to develop a method for producing butyrolactone-γ-propionic acid ester, focusing on the advantages of the biochemical method, 4-oxopimelic acid diester as a half ester, and then using a specific microorganism By performing reduction (R)
The inventors have found that -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester can be obtained, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は一般式(II): (式中、RはC〜Cの低級アルキル基をあらわす)
であらわされる4−オキソピメリン酸ハーフエステルを
アルカリ水溶液で中和し、ついでえられた化合物をサッ
カロマイセス・セルビジエー(Saccharomyces cerevisia
e)、ハンセヌラ・アノマラ(Hansenula anomala)または
カンディダ・アルビカンス(Candida albicans)に接触さ
せて一般式(I): (式中、Rは前記と同じ)であらわされる(R)−γ−ブ
チロラクトン−γ−プロピオン酸エステルに導くことを
特徴とする一般式(I)であらわされる(R)−γ−ブチロラ
クトン−γ−プロピオン酸エステルの製造方法に関す
る。
That is, the present invention has the general formula (II): (In the formula, R represents a C 1 -C 4 lower alkyl group)
The 4-oxopimelic acid half ester represented by the formula is neutralized with an aqueous alkaline solution, and then the obtained compound is Saccharomyces cerevisiae.
e), in contact with Hansenula anomala or Candida albicans to give the general formula (I): (Wherein R is the same as described above) leads to (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester (R) -γ-butyrolactone-γ represented by the general formula (I). -A method for producing a propionate ester.

[作用および実施例] 本発明の製造方法の出発物質である一般式(II): (式中、RはC〜Cの低級アルキル基をあらわす)
は、たとえばつぎのような工程によってうることができ
る。
[Operations and Examples] The general formula (II) as a starting material of the production method of the present invention: (In the formula, R represents a C 1 -C 4 lower alkyl group)
Can be obtained, for example, by the following steps.

前段の反応ではフルフラールを出発原料とし、マロン酸
をアンモニアあるいは第一級、第二級アミンのような塩
基、好ましくはピリジンの存在下に脱水縮合させてフル
フリルアクリル酸をうる。後段の反応では、前段の反応
生成物をC〜Cのアルコール中に溶解後、塩化水素
ガスを吹き込むことにより4-オキソピメリン酸ジエステ
ルがえられる。ここで使用されるアルコールは適宜選択
使用することにより、それぞれに対応したエステル化学
物がえられる(ジャーナル オブ ザ アメリカン ケ
ミカル ソサイエティ、78、3425、1958)。なお、4-オキ
ソピメリン酸ジエステルの合成方法としては、上記方法
に限らず目的化学物がえられるものであればいずれの方
法も使用することができる。
In the first-step reaction, furfural is used as a starting material, and malonic acid is dehydrated and condensed in the presence of ammonia or a base such as a primary or secondary amine, preferably pyridine to obtain furfuryl acrylic acid. In the second-stage reaction, 4-oxopimelic acid diester is obtained by dissolving the first- stage reaction product in a C 1 -C 4 alcohol and then blowing in hydrogen chloride gas. By appropriately selecting and using the alcohols used here, ester chemicals corresponding to each are obtained (Journal of the American Chemical Society, 78, 3425, 1958). The method for synthesizing 4-oxopimelic acid diester is not limited to the above method, and any method can be used as long as the target chemical can be obtained.

こうしてえられた4-オキソピメリン酸ジエステルからハ
ーフエステルへの変換方法を考えると、化学的方法とし
て加水分解を行なうと選択的にハーフエステルを合成す
ることは困難であり、のちに分離操作を必要とする。し
かしながら、ブタ肝臓エステラーゼあるいはエステラー
ゼ活性の強い微生物、たとえばシュードモナス・ジミヌ
タ(Pseudomonas diminuta)IFO 13181および13182、アク
ロモバクター・リチクス(Achromobacter Iyticus)IFO 1
2725および12726、クロモバクテリウム・ココラトゥム
(Chromobacterium chocolatum)IFO 3578、フラボバクタ
ー・イウムルテッセンツ(Flavobacter iumlutescents)I
FO 3084および3085を接触させることにより4−オキソ
ピメリン酸のハーフエステル(II)を合成することができ
る。
Considering the method for converting the 4-oxopimelic acid diester thus obtained into a half ester, it is difficult to selectively synthesize the half ester by hydrolysis as a chemical method, and a separation operation is required later. To do. However, pig liver esterase or microorganisms having a strong esterase activity, such as Pseudomonas diminuta IFO 13181 and 13182, Achromobacter Iyticus IFO 1
2725 and 12726, Chromobacterium cocoratum
(Chromobacterium chocolatum) IFO 3578, Flavobacter ium lutescents I
The half ester (II) of 4-oxopimelic acid can be synthesized by contacting FO 3084 and 3085.

こうしてえられた前記一般式(II)であらわされる化合物
は水酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、あるいはアン
モニアの水溶液のようなアルカリ水溶液で中和させる。
えられた中和物に以下に示す微生物を接触せしめること
によって本発明の目的化合物である(R)−γ−ブチロラ
クトン−γ−プロピオン酸エステルがえられる。
The compound represented by the general formula (II) thus obtained is neutralized with an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of sodium hydroxide, sodium hydroxide or ammonia.
By bringing the following microorganisms into contact with the obtained neutralized product, (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester, which is the object compound of the present invention, can be obtained.

本発明に用いられる微生物は、サッカロマイセス・セル
ビジエー(Saccharomyces cerevisiae)、ハンセヌラ・ア
ノマラ(Hansenula anomala)またはカンディダ・アルビ
カンス(Candida albicans)である 本発明の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸
エステルを製造するには、まず上記微生物を適当な培地
に接種し、培養を行なう。培養は酵母の通常の培養方法
によって行なってよく、たとえばバレイショ、ショ糖、
グルコース、カゼイン分解物などを含む培地で一定時間
振とうまたは撹拌培養を行なって菌を増殖させる。また
菌を増殖させたのち遠心分離などの操作によって菌体を
分離し、該菌体に新たに上記炭素源、水などとともに前
記出発物質を加え、さらに培養を行なってもよい。前記
出発物質と菌体を接触させる方法は、菌体に著しい損傷
を与えない方法であればいかなる方法であってもよく、
たとえばカラギーナン、コラーゲン、アルギン酸、寒天
などの周知の固定化担体、あるいはウレタン系、PVA
系、高吸水性樹脂、光硬化性樹脂などの合成ポリマーに
適当な方法で固定化して用いることもできる。
The microorganism used in the present invention is (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester of the present invention, which is Saccharomyces cerevisiae, Hansenula anomala or Candida albicans. For production, first, the above-mentioned microorganism is inoculated into an appropriate medium and cultured. Culturing may be carried out by a usual yeast culturing method, for example, potato, sucrose,
The cells are grown by shaking or stirring culture for a certain period of time in a medium containing glucose, casein degradation product and the like. Alternatively, after the cells are grown, the cells may be separated by an operation such as centrifugation, and the starting material may be added to the cells together with the carbon source, water, etc., and the cells may be further cultured. The method of contacting the cells with the starting material may be any method as long as it does not significantly damage the cells,
For example, well-known immobilized carriers such as carrageenan, collagen, alginic acid and agar, urethane type, PVA
It can also be used after being immobilized on a synthetic polymer such as a resin, a superabsorbent resin, a photocurable resin or the like by an appropriate method.

培養温度は通常28〜37℃程度、好ましくは30℃程度であ
り、培養時間は通常1〜120時間程度、好ましくは2〜9
6時間程度が適当である。
The culturing temperature is usually about 28 to 37 ° C, preferably about 30 ° C, and the culturing time is usually about 1 to 120 hours, preferably 2 to 9 hours.
About 6 hours is appropriate.

えられた培養物をたとえばセライトなどを用いて過
し、液をpH7〜10に調整後、常法通り有機溶剤で未反
応の前記出発物質を抽出する。ついで水層をpH2〜4に
調整後、再び通常の有機溶剤で抽出し、乾燥、溶媒留去
すると粗(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸
エステルがえられる。えられた粗(R)−γ−ブチロラク
トン−γ−プロピオン酸エステルは、そのままシリカゲ
ルクロマトグラフィーまたは逆相クロマトグラフィーに
かけるか、または蒸留することによって精製することが
できる。
The obtained culture is passed through, for example, Celite, the solution is adjusted to pH 7 to 10, and the unreacted starting material is extracted with an organic solvent in a usual manner. Then, the aqueous layer is adjusted to pH 2 to 4, extracted again with an ordinary organic solvent, dried and the solvent is distilled off to obtain crude (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester. The obtained crude (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester can be directly purified by silica gel chromatography or reverse phase chromatography, or by distillation.

つぎに本発明を参考例および実施例によってさらに詳し
く説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Examples, but the present invention is not limited thereto.

参考例1 ペプトン肉エキス寒天斜面培地で30℃、48時間培養した
シュードモナス・ジミヌタ IFO 13181の菌体一白金耳
を第1表に示す組成の培地10mを分注した2×18cmの
試験管に接種し、30℃で24時間振とう培養を行なって種
菌液を調製した。
Reference Example 1 Pseudomonas diminuta IFO 13181 cells cultivated in a peptone meat extract agar slant medium at 30 ° C for 48 hours were inoculated into a 2 x 18 cm test tube into which 10 m of medium having the composition shown in Table 1 was dispensed. Then, shaking culture was carried out at 30 ° C. for 24 hours to prepare an inoculum solution.

上記組成物と同じ液体培地100mを分注した500m坂
口フラスコに上記種菌液1mを接種し、30℃で24時間
培養した。合計700mの振とう培養でえられた菌体を
遠心分離により集菌し、350mの0.2Mリン酸バッファ
ー(pH8.2)に懸濁後、4−オキソピメリン酸ジエチル
エステル17.5gを加え、30℃で72時間反応させた。反応
終了後pHをKOHで9.0に調整し、未反応の4−オキソピメ
リン酸ジエチルエステルを抽出除去したのち、水層をHC
lでpH2.0に調整しエチルエーテルで抽出した。エーテル
層を硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去し、4−オキソ
ピメリン酸モノエチルエステル12.5gをえた。このエス
テルはNMRおよびTLCからほとんど純粋であるので精製す
ることなくつぎの反応にそのまま用いた。
A 500 m Sakaguchi flask into which 100 m of the same liquid medium as the above composition was dispensed was inoculated with 1 m of the above inoculum solution and cultured at 30 ° C for 24 hours. The cells obtained by shaking culture for a total of 700 m were collected by centrifugation, suspended in 350 m of 0.2 M phosphate buffer (pH 8.2), and 17.5 g of 4-oxopimelic acid diethyl ester was added, and the temperature was adjusted to 30 ° C. And reacted for 72 hours. After the reaction was completed, the pH was adjusted to 9.0 with KOH, and unreacted 4-oxopimelic acid diethyl ester was extracted and removed.
The pH was adjusted to 2.0 with 1 and extracted with ethyl ether. The ether layer was dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure to give 12.5 g of 4-oxopimelic acid monoethyl ester. This ester was almost pure from NMR and TLC and was used as such in the next reaction without purification.

参考例2 4-オキソピメリン酸ジエチルエステル17.5gを4−オキ
ソピメリン酸ジメチルエステル10.0gにかえたほかは参
考例1と同様の操作を行ない、4-オキソピメリン酸モノ
メチルエステル5.6gをえた。このエステルはNMRおよび
TLCよりほとんど純粋であった。
Reference Example 2 4-oxopimelic acid diethyl ester 17.5 g was replaced with 4-oxopimelic acid dimethyl ester 10.0 g, and the same operation as in Reference Example 1 was carried out to obtain 4-oxopimelic acid monomethyl ester 5.6 g. This ester has NMR and
Almost pure than TLC.

参考例3 4-オキソピメリン酸ジエチルエステル17.5gを4-オキソ
ピメリン酸ジプロピルエステル20.0gにかえたほかは参
考例1と同様の操作を行ない、4-オキソピメリン酸モノ
プロピルエステル13.2gをえた。このエステルはNMRお
よびTLCよりほとんど純粋であった。
Reference Example 3 The same operation as in Reference Example 1 was performed except that 17.5 g of 4-oxopimelic acid diethyl ester was replaced with 20.0 g of 4-oxopimelic acid dipropyl ester to obtain 13.2 g of 4-oxopimelic acid monopropyl ester. The ester was almost pure by NMR and TLC.

参考例4 4-オキソピメリン酸ジエチルエステル17.5gを4-オキソ
ピメリン酸ジブチルエステル25.0gにかえたほかは参考
例1と同様の操作を行ない、4-オキソピメリン酸モノブ
チルエステル15.5gをえた。このエステルはNMRおよびT
LCよりほとんど純粋であった。
Reference Example 4 4-oxopimelic acid diethyl ester 17.5 g was replaced with 4-oxopimelic acid dibutyl ester 25.0 g, and the same operation as in Reference Example 1 was carried out to obtain 4-oxopimelic acid monobutyl ester 15.5 g. This ester has NMR and T
Almost purer than LC.

実施例1 1のフラスコに参考例1でえられた基質5.0gを希水
酸化カリウム水溶液で中和し、さらにシュクロース80
g、リン酸二水素カリウム1.0g、硫酸マグネシウム0.5
g、炭酸カルシウム2.5g、硫酸アンモニウム1.0gおよ
び水500mを加え、希水酸化カリウム水溶液でpH6.8に
調整後、サッカロマイセス・セルビジエ−IFO 2044(オ
リエンタル酵母(株)製)15gを加えて30℃で2日間反
応させた。反応終了後、遠心分離により菌体を除去し、
上澄を氷冷下にpH2に調整し酢酸エチル100mで3回抽
出した。酢酸エチル層を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧
下で濃縮することにより粗(R)−γ−ブチロラクトン−
γ−プロピオン酸エチルエステルの油状物をえた。これ
をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタ
ノール=20/1)で精製してTLC、逆相クロマトグラフィ
ー(C18カラム、0.01%リン酸水溶液/メタノール=7/
3)で純度100%の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロ
ピオン酸エチルエステル2.5gをえた。このものは比施
光度▲[α]23 D▼=+59.6(C=1.01、クロロホルム)
の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸エチル
エステルであった(ディー ピリルロ(D. PIRILLO)らの
イル ファルマコ エディジオネ サイエンティフィカ
40、623〜629、1985、の文献値は▲[α]20 D▼=+5
3.8゜(C=1、クロロホルム))。
Example 1 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 1 was neutralized in a flask of Example 1 with a dilute aqueous potassium hydroxide solution, and sucrose 80 was added.
g, potassium dihydrogen phosphate 1.0 g, magnesium sulfate 0.5
g, calcium carbonate 2.5 g, ammonium sulfate 1.0 g and water 500 m, and after adjusting the pH to 6.8 with dilute potassium hydroxide aqueous solution, Saccharomyces cerevisiae-IFO 2044 (manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd.) 15 g was added at 30 ° C. The reaction was carried out for 2 days. After the reaction is complete, the cells are removed by centrifugation,
The supernatant was adjusted to pH 2 under ice cooling and extracted 3 times with 100 m of ethyl acetate. The ethyl acetate layer was dried over sodium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain crude (R) -γ-butyrolactone-
An oily product of γ-propionic acid ethyl ester was obtained. This was purified by silica gel chromatography (chloroform / methanol = 20/1) and TLC, reverse phase chromatography (C 18 column, 0.01% phosphoric acid aqueous solution / methanol = 7 /).
In (3), 2.5 g of (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ethyl ester having a purity of 100% was obtained. This product has a specific luminous intensity ▲ [α] 23 D ▼ = + 59.6 (C = 1.01, chloroform)
(R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ethyl ester of D. PIRILLO et al.
40 , 623-629, 1985, the literature value is ▲ [α] 20 D ▼ = + 5
3.8 ° (C = 1, chloroform)).

実施例2 参考例1でえられた基質5.0gをよび参考例2でえられ
た基質5.0gに、またサッカロマイセス・セルビジエーI
FO 2044(オリエンタル酵母(株)製)15gを20gにか
えたほかは実施例1と同様の操作を行ない、純度100%
の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸メチル
エステル1.1gをえた。このものの比旋光度は▲[α]
25 D▼=+61.79゜(C=0.81、クロロホルム)であった。
Example 2 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 1 and 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 2 were used, and Saccharomyces cerevisiae I was used.
FO 2044 (manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd.) was replaced with 20 g by the same procedure as in Example 1 except that the purity was 100%.
1.1 g of (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid methyl ester was obtained. The specific rotation of this product is ▲ [α]
25 D ▼ = + 61.79 ° (C = 0.81, chloroform).

実施例3 参考例1でえられた基質5.0gを参考例3でえられた基
質5.0gに、またサッカロマイセス・セルビジエーIFO 2
044(オリエンタル酵母(株)製)15gを20gにかえ、
反応途中、15時間ごとにシュークロース5gを添加する
操作を加えたほかは実施例1と同様の操作を行ない、純
度100%の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸
プロピルエステル 1.2gをえた。このものの比旋光度
は▲[α]25 D▼=+53.31゜(C=1.24、クロロホルム)
であった。
Example 3 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 1 was used as 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 3, and Saccharomyces cerevisiae IFO 2
044 (manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd.) was replaced with 20 g,
During the reaction, the same operation as in Example 1 was performed except that 5 g of sucrose was added every 15 hours to obtain 1.2 g of 100% pure (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid propyl ester. I got it. The specific rotation of this product is ▲ [α] 25 D ▼ = + 53.31 ° (C = 1.24, chloroform)
Met.

実施例4 参考例3でえられた基質5.0gを参考例4でえられた基
質5.0gにかえたほかは実施例3と同様の操作を行な
い、(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸ブチ
ルエステル1.5gをえた。このものの比旋光度は▲
[α]25 D▼=+49.76゜(C=1.04、クロロホルム)であ
った。
Example 4 The same operation as in Example 3 was carried out except that 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 3 was changed to 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 4, and (R) -γ-butyrolactone-γ-propione. 1.5 g of acid butyl ester was obtained. The specific rotation of this thing is ▲
[Α] 25 D ▼ = + 49.76 ° (C = 1.04, chloroform).

実施例5 酵母エキス0.3%、麦芽エキス0.3%、ポリペプトン0.5
%、ブドウ糖1%、寒天2%からなる斜面培地で25℃、
48時間培養したハンセヌラ・アノマラIFO 0136の一白金
耳を第2表に示す組成の培地10mを分注した2×18cm
の試験管に接種し、27℃で2日間振とう培養を行って種
菌液を調製した。
Example 5 Yeast extract 0.3%, Malt extract 0.3%, Polypeptone 0.5
%, Glucose 1%, agar 2% on a slant medium at 25 ° C,
One platinum loop of Hansenula anomala IFO 0136, which had been cultured for 48 hours, was dispensed with 10 m of the medium having the composition shown in Table 2 2 x 18 cm
Was inoculated into a test tube of No. 1 and cultured with shaking at 27 ° C. for 2 days to prepare an inoculum solution.

上記組成物と同じ液体培地700mを分注した2l坂口
フラスコに上記種菌液3mを接種し、27℃で48時間培
養した。合計2.1の振とう培養でえられた菌体を遠心
分離により集菌したものを、シュークロース80g、リン
酸二水素カリウム1.0g、硫酸マグネシウム0.5g、炭酸
カリシウム2.5g、硫酸アンモニウム1.0gおよび水500
mからなるpH6.8の反応液中に懸濁した。この懸濁液
に参考例1でえられた基質5.0gを50mの水に分散
し、希水酸化カリウム水溶液で中和してから上記反応液
中に加え、30℃で48時間反応させた。さらに、反応途中
15時間ごとにシュークロース10gを加えた。反応終了後
の操作は、実施例1と同様の操作を行ない、純度100%
の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロピオン酸エチル
エステル2.8gをえた。このものの比旋光度は▲[α]
25 D▼=+55.86゜(C=1.51、クロロホルム)であった。
A 2 liter Sakaguchi flask into which 700 m of the same liquid medium as the above composition was dispensed was inoculated with 3 m of the above inoculum solution and cultured at 27 ° C for 48 hours. A total of 2.1 bacterial cells obtained by shaking culture were collected by centrifugation, and 80 g of sucrose, 1.0 g of potassium dihydrogen phosphate, 0.5 g of magnesium sulfate, 2.5 g of calcium carbonate, 1.0 g of ammonium sulfate and 500 of water were collected.
m was suspended in a reaction solution having a pH of 6.8. 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 1 was dispersed in this suspension in 50 m of water, neutralized with a dilute aqueous potassium hydroxide solution, added to the above reaction solution, and reacted at 30 ° C. for 48 hours. Furthermore, during the reaction
Every 15 hours 10 g of sucrose was added. After completion of the reaction, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a purity of 100%.
(R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ethyl ester (2.8 g) was obtained. The specific rotation of this product is ▲ [α]
25 D ▼ = + 55.86 ° (C = 1.51, chloroform).

実施例6 ハンセヌラ・アノマラIFO 0136をカンディダ・アルビカ
ンスIFO 1061にかえたほかは実施例5と同様の操作を行
ない、純度100%の(R)−γ−ブチロラクトン−γ−プロ
ピオン酸エチルエステル0.8gをえた。このものの比旋
光度は▲[α]25 D▼=+53.25°(C=1.25、クロロホル
ム)であった。
Example 6 The same operation as in Example 5 was carried out except that Hansenula anomala IFO 0136 was changed to Candida albicans IFO 1061, and 0.8 g of ethyl ester of (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid having a purity of 100% was obtained. I got it. The specific rotation of this product was ▲ [α] 25 D ▼ = + 53.25 ° (C = 1.25, chloroform).

実施例7 参考例1でえられた基質5.0gを希水酸化カリウムで中
和するかわりに水酸化ナトリウムで中和したほかは実施
例1と同様の操作を行ない純度100%の(R)−γ−ブチロ
ラクトン−γ−プロピオン酸エチルエステル2.5gをえ
た。このものの比旋光度は▲[α]25 D▼=+52.98°(C
=1.25、クロロホルム)であった。
Example 7 The same operation as in Example 1 was carried out except that 5.0 g of the substrate obtained in Reference Example 1 was neutralized with sodium hydroxide instead of neutralizing with dilute potassium hydroxide. 2.5 g of γ-butyrolactone-γ-propionic acid ethyl ester was obtained. The specific rotation of this product is ▲ [α] 25 D ▼ = + 52.98 ° (C
= 1.25, chloroform).

[発明の効果] 本発明の方法によれば(R)−γ−ブチロラクトン−γ−
プロピオン酸エステルを温和な反応条件でしかも高収率
かつ高い光学純度で容易に合成することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the method of the present invention, (R) -γ-butyrolactone-γ-
Propionate ester can be easily synthesized under mild reaction conditions with high yield and high optical purity.

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 (C12P 17/04 C12R 1:725) Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location (C12P 17/04 C12R 1: 725)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(II): (式中、RはC〜Cの低級アルキル基をあらわす)
であらわされる4−オキソピメリン酸ハーフエステルを
アルカリ水溶液で中和し、ついでえられた化合物をサッ
カロマイセス・セルビジエー(Saccharomyces cerevisia
e)、ハンセヌラ・アノマラ(Hansenula anomala)または
カンディダ・アルビカンス(Candida albicans)に接触さ
せて 一般式(I): (式中、Rは前記と同じ)であらわされる(R)−γ−ブ
チロラクトン−γ−プロピオン酸エステルに導くことを
特徴とする一般式(I)であらわされる(R)−γ−ブチロラ
クトン−γ−プロピオン酸エステルの製造方法。
1. General formula (II): (In the formula, R represents a C 1 -C 4 lower alkyl group)
The 4-oxopimelic acid half ester represented by the formula is neutralized with an aqueous alkaline solution, and then the obtained compound is Saccharomyces cerevisiae.
e), in contact with Hansenula anomala or Candida albicans general formula (I): (Wherein R is the same as described above) leads to (R) -γ-butyrolactone-γ-propionic acid ester (R) -γ-butyrolactone-γ represented by the general formula (I). -A method for producing a propionic ester.
【請求項2】一般式(II)であらわされる4−オキソピメ
リン酸ハーフエステルの中和に用いられるアルカリ水溶
液が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはアンモ
ニアの水溶液である特許請求の範囲第1項記載の製造方
法。
2. The alkaline aqueous solution used for neutralizing 4-oxopimelic acid half ester represented by the general formula (II) is an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonia. Manufacturing method.
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