JPH067195A

JPH067195A - （ｒ）および（ｓ）−１，２−イソプロピリデングリセロールの製造方法

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Publication number: JPH067195A
Application number: JP5051411A
Authority: JP
Inventors: Daniele Bianchi; ダニエレ、ビアンキ; Aldo Bosetti; アルド、ボセッティ; Pietro Cesti; ピエトロ、チェスティ; Paolo Golini; パオロ、ゴリニ; Carlo Pina; カルロ、ピナ
Original assignee: MINI RICERCA SCIENT TECNOLOG; MINISUTERO DER UNIV E DERA RICHIERUKA SHIENTEIFUIKA E TEKUNOROJIKA; Ministero dell Universita e della Ricerca Scientifica e Tecnologica (MURST)
Current assignee: MINI RICERCA SCIENT TECNOLOG; MINISUTERO DER UNIV E DERA RICHIERUKA SHIENTEIFUIKA E TEKUNOROJIKA; Ministero dell Universita e della Ricerca Scientifica e Tecnologica (MURST)
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-01-18
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: DE69315720D1; EP0556909A1; ITMI920331A0; ITMI920331A1; DE69315720T2; DK0556909T3; ATE161290T1; JP3195108B2; IT1254463B; EP0556909B1; US5332674A; CA2089626C; CA2089626A1; ES2111124T3

Abstract

(57)【要約】式（Ｉ）【化１】の１，２−イソプロピリデングリセロールの光学異性体
を、遊離の、または固定化したリパーゼによる触媒作用
下、共溶剤の存在下で、式(II) 【化２】の１，２−イソプロピリデングリセロールのベンゾイル
エステルを酵素により部分的に立体選択的に加水分解す
る工程を含む工程により分離する方法であって、前記加
水分解に続いて結晶化を行い、ラセミ形の(II)の結晶、
および(II)を純粋な鏡像異性体の形で含む母液を選択的
に得ることを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、式（Ｉ）

【化３】の１，２−イソプロピリデングリセロールの光学異性体
の分離方法に関する。より詳しくは、本発明は、１，２
−イソプロピリデングリセロールの対応するエステルを
共溶剤の存在下で酵素により加水分解し、続いて結晶化
させる方法に関する。

【０００２】式（Ｉ）のアルコールの光学異性体を分割
する試みはすでになされている。これに関しては、Ｄ−
マンニトールの酸化が関与する化学的製法を使用する、
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４３、４８７６、１９７８の文
献を参照するとよい。これは現在使用されている方法で
あるが、この方法の欠点は、酸化剤として毒性が高く、
高価な四酢酸鉛を使用していることである。

【０００３】ラセミ体１，２−イソプロピリデングリセ
ロール［以下、（Ｒ，Ｓ）−（Ｉ）と呼ぶ］を微生物に
より立体選択的に酸化し、その右旋性形［以下、（Ｒ）
−（Ｉ）と呼ぶ］、およびそのアルコールの左旋性形
［以下、（Ｓ）−（Ｉ）と呼ぶ］に相当する、右旋性形
（Ｒ）の対応するカルボン酸を形成する方法がヨーロッ
パ特許出願第２４４，９１２号に記載されている。この
方法の欠点は、用途的にあまり重要でない（Ｉ）の
（Ｒ）異性体が直接得られることである。（Ｓ）異性体
は、対応する（Ｒ）酸を水素化物で還元することによっ
てのみ得られるが、この反応は工業的規模で行うのは困
難である。

【０００４】最後に、伊国特許第１，２１７，６６９号
は、ラセミ体イソプロピリデングリセロールのベンゾイ
ルエステルを微生物により立体選択的に加水分解し、
（Ｓ）−（Ｉ）、および（Ｒ）−（Ｉ）に対応する
（Ｓ）−(II)を与える方法を開示している。この方法に
は、希釈度が高く、細胞分散液から生成物を回収するの
が困難であるなどの、全細胞により行う反応の典型的な
欠点がある。

【０００５】本発明者は、非常に簡単で低価格な試薬お
よび反応工程を使用する酵素法で１，２−イソプロピリ
デングリセロールの光学異性体を分割することにより、
公知の方法の欠点を克服し、純粋な鏡像異性体の高収率
を達成できることを見出した。そこで、本発明は、式
（Ｉ）

【化４】の１，２−イソプロピリデングリセロールの光学異性体
の分離方法であって、遊離の、または固定化したリパー
ゼによる触媒作用下、共溶剤の存在下で、式(II)

【化５】の１，２−イソプロピリデングリセロールのベンゾイル
エステルを酵素により部分的に立体選択的に加水分解
し、この様にして得られた混合物を分離し、個々の化合
物を結晶化させ、そこからラセミ形の(II)の結晶、およ
び(II)を純粋な鏡像異性体の形で含む母液を選択的に得
ることを特徴とする方法を提供する。

【０００６】驚くべきことに、式(II)のエステルは、純
粋な鏡像異性体の形では液体であるが、ラセミ形では結
晶化することが分かった。このことは従来の知識にまっ
たく反することである。例えば、「ＣｈｉｍｉｃａＯ
ｇｇｉ」（純粋鏡像異性体の工業的合成のための結晶化
技術）７−８月、１９９１において、純粋な鏡像異性体
は一般的に結晶形であると明記されている。式(II)のエ
ステルのこの特性を利用することにより、２種の異性体
の一方の濃度が高い同じエステルの鏡像異性体の混合物
から出発し、より多量に存在する異性体の過剰量からラ
セミ部分を分離することができる。この方法は、式(II)
のエステルの場合にのみ適用できる。これに関して、本
発明者が試験した、酢酸エステル、酪酸エステル、フェ
ニル酢酸エステル、等の、異なったアシル基を含む他の
エステルは、ラセミ形でも光学的に純粋な形でも液体で
ある。

【０００７】結晶化に使用する溶剤は、Ｃ₅〜Ｃ₈脂肪
族炭化水素であり、ヘキサンが好ましい。より極性の高
い溶剤を使用すると、ラセミ化合物も溶解し、ラセミ化
合物と純粋な鏡像異性体の分離が明らかに困難になる。
結晶化は、式(II)のエステルを溶剤中に分散させ、−２
４℃に２４時間冷却することにより行う。実際には、エ
ステル(II)：溶剤の重量比１：４〜１：１、好ましくは
１：２を使用する。式(II)のエステルの濃度が高い混合
物を得るために、本発明の方法では、共溶剤の存在下
で、遊離の、または固定化したリパーゼにより触媒作用
を及ぼす、エステルの酵素加水分解を使用する。

【０００８】遊離のリパーゼを使用する場合、共溶剤中
に溶解させたラセミ体エステル（Ｒ，Ｓ）−(II)を酵素
の緩衝溶液に加えることにより、酵素加水分解を行う。
リパーゼを中空の繊維装置中に固定する場合、この装置
は、それぞれ緩衝溶液用およびラセミ体エステル（Ｒ，
Ｓ）−(II)の共溶剤溶液用の２個の入口、すなわち上部
入口および上側面入口、およびそれぞれ（Ｓ）−（Ｉ）
の水溶液用および（Ｓ）−(II)の共溶剤溶液用の２個の
出口、すなわち下部出口および下部側面出口を備える。

【０００９】反応を５０％転化率で停止した時、アルコ
ール（Ｓ）−（Ｉ）の、すなわち反応生成物の、および
未反応エステル（Ｓ）−(II)の光学的純度は≦６０％で
ある。（Ｓ）−（Ｉ）は（Ｒ）−(II)に化学的に再エス
テル化し、次いで結晶化工程に使用することができる。
結晶化の副生成物であるラセミ体エステル（Ｒ，Ｓ）−
(II)は、酵素加水分解反応に再循環させることができ
る。本発明の全工程を下記の反応工程１に例示する。

【００１０】使用する共溶剤には、加水分解の立体選択
性を著しく向上させる効果がある。共溶剤としては、直
鎖または分枝鎖のＣ₂〜Ｃ₅脂肪族エーテル、特にジイ
ソプロピルエーテルまたはメチルｔｅｒｔ−ブチルエー
テル、および複素環式エーテル、特にジオキサンまたは
テトラヒドロフラン、が特に好適である。共溶剤は、緩
衝溶液に対して５〜５０容量％、好ましくは１０〜２５
容量％の量で使用することができる。使用する緩衝溶液
としては、リン酸塩緩衝液が好ましい。使用する緩衝溶
液のpHは６〜８、好ましくは７である。酵素加水分解反
応は、１５〜４０℃、好ましくは２５〜３５℃の温度で
行う。基質(II)は１〜１０重量％、好ましくは５％の濃
度で使用する。酵素は、その種類に応じて、基質(II)に
対して１／１００〜１／１の重量比で使用する。特に、
Pseudomonas cepacea から得たリパーゼAmano ＰＳ（ア
マノ製薬（株）、日本、から市販）およびCandida cyli
ndracea から得たリパーゼＯＦ（サンキョー株式会社、
日本、から市販）が基質(II)に対して活性であることが
分かっている。

【００１１】最後に、純粋鏡像異性体の形のエステル
（Ｒ）−(II)および（Ｓ）−(II)は、ＮａＯＨまたはＫ
ＯＨの存在下でメタノールによるアルカリ性加水分解ま
たはアルコリシスの様な公知の方法を使用することによ
り、光学的純度が変化することなく、それぞれアルコー
ル（Ｓ）−（Ｉ）および（Ｒ）−（Ｉ）に変換すること
ができる。アルコール（Ｓ）−（Ｉ）および（Ｒ）−
（Ｉ）は、（Ｒ）−（−）−カルニチン、（Ｓ）−ベー
タ−ブロッカー、（Ｓ）−抗ウイルス剤、鎮痛剤、等の
キラル医薬の合成における中間体として工業的に広く使
用されている。以下に、本発明を実施例により更に説明
するが、これらの実施例は本発明を制限するものではな
い。

【００１２】実施例１ａ）緩衝溶液中のＰＳリパーゼによる（Ｒ，Ｓ）−(II)
の加水分解（Ｒ，Ｓ）−ベンゾイル−１，２−イソプロピリデング
リセロール(II)２０ｇを、Amano ＰＳリパーゼ１５ｇの
pH７、０．０１Ｎリン酸塩緩衝液４００ml溶液に３０℃
で加えた。この懸濁液を、２ＮＮａＯＨ溶液を加えて
pHを一定に維持しながら強く攪拌した。反応混合物の試
料を定期的に採取し、キラル固定相を有するカラム（カ
ラム：Chiracel DaicelＯＢ）、および溶離剤として９
／１ヘキサン／イソプロパノールを０．８ml／分の流量
で使用し、ＨＰＬＣ（高圧液体クロマトグラフィー）に
より分析した。８時間後、反応を５０％転化率で停止し
た。未反応エステル(II)はヘキサンで抽出することによ
り反応混合物から分離した。有機相を硫酸ナトリウムで
除湿し、減圧下で蒸発させると、［α］_D ²⁵＝−３．３
°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）の（Ｓ）−（−）−(II)９．
５ｇが３８％過剰鏡像異性体（ｅ．ｅ．）で得られた。
アルコール（Ｉ）は水相から、ＮａＣｌで飽和させ、酢
酸エチルで抽出することにより回収した。硫酸ナトリウ
ムで除湿し、溶剤を蒸発させた後、（Ｓ）−（＋）−
（Ｉ）５．２ｇが［α］_D ²⁵＝＋４．５°（Ｃ＝１、Ｍ
ｅＯＨ）およびｅ．ｅ．＝３９％で得られた。

【００１３】ｂ）(II)の結晶化（Ｓ）−（−）−(II)（ｅ．ｅ．＝３８％）９．５ｇを
ヘキサン１９mlに加え、この混合物を−２４℃に維持し
た。２４時間後、実質的にラセミ体エステル(II)、
［α］_D ²⁵＝−０．５°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）からな
る固相５．６ｇが分離した。上澄み液から、減圧下でヘ
キサンを蒸発させた後、（Ｓ）−（−）−(II)３．６ｇ
が［α］_D ²⁵＝−８．１°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）、
ｅ．ｅ．＝９４％、収率＝１８％で得られた。アルコー
ル（Ｓ）−（＋）−（Ｉ）（ｅ．ｅ．＝３９％）５．２
ｇおよびトリエチルアミン６．７mlをＣＨ₂Ｃｌ₂５０
mlに溶解させた。この溶液に、塩化ベンゾイル５．５ml
をＣＨ₂Ｃｌ₂１０mlに溶解させた溶液を滴下して加え
た。トリエチルアミン塩酸塩を濾別した後、上澄み液を
水で洗浄し、硫酸ナトリウムで除湿し、減圧下で蒸発さ
せた。エステル（Ｒ）−（＋）−(II)８．８ｇが得られ
たので、これをヘキサン１６mlに加え、その混合物を−
２４℃に保持した。２４時間後、実質的にラセミ体のエ
ステル(II)、［α］_D ²⁵＝−０．４°（Ｃ＝１、ＣＨＣ
ｌ₃）からなる固相５．４ｇが分離した。上澄み液か
ら、減圧下でヘキサンを蒸発させた後、（Ｒ）−（＋）
−(II)３．４ｇが［α］_D ²⁵＝＋８．２°（Ｃ＝１、Ｃ
ＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９５％、収率＝１７．０％で得
られた。

【００１４】実施例２ａ）リン酸塩緩衝溶液／ジオキサン中のＰＳリパーゼに
よる（Ｒ，Ｓ）−(II)の加水分解（Ｒ，Ｓ）−ベンゾイル−１，２−イソプロピリデング
リセロール(II)２０ｇを、Amano ＰＳリパーゼ１５ｇを
pH７、０．０１Ｎリン酸塩緩衝液３００mlおよびジオキ
サン１００mlに溶解させた溶液に加えた。反応は実施例
１ａに記載する様に行った。１１時間後、反応を５０％
転化率で停止し、（Ｓ）−（−）−(II)９．４ｇが
［α］_D ²⁵＝−５．４°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）および
ｅ．ｅ．＝６３％で、および（Ｓ）−（＋）−（Ｉ）
５．３ｇが［α］_D ²⁵＝＋７．１°（Ｃ＝１、ＭｅＯ
Ｈ）およびｅ．ｅ．＝６２％で得られた。ｂ）(II)の結晶化実施例１ｂ）に記載する手順を使用し、（Ｓ）−（−）
−(II)５．９ｇが［α］_D ²⁵＝−８．０°（Ｃ＝１、Ｃ
ＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９３％、収率＝２９．５％で、
（Ｒ）−（＋）−(II)５．６ｇが［α］_D ²⁵＝＋８．２
°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９５％、収率＝
２８．０％で、および酵素加水分解反応に再循環できる
（Ｒ，Ｓ）−(II)６．９ｇが得られた。

【００１５】実施例３ａ）リン酸塩緩衝溶液／イソプロピルエーテル中のＰＳ
リパーゼによる（Ｒ，Ｓ）−(II)の加水分解（Ｒ，Ｓ）−ベンゾイル−１，２−イソプロピリデング
リセロール(II)２０ｇを、Amano ＰＳリパーゼ１５ｇを
pH７、０．０１Ｎリン酸塩緩衝液３００mlおよびイソプ
ロピルエーテル１００mlに溶解させた溶液に加えた。反
応は実施例１ａに記載する様に行った。１８時間後、反
応を５０％転化率で停止し、（Ｓ）−（−）−(II)９．
６ｇが［α］_D ²⁵＝−５．０°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）
およびｅ．ｅ．＝６０％で、および（Ｓ）−（＋）−
（Ｉ）５．３ｇが［α］_D ²⁵＝＋６．８°（Ｃ＝１、Ｍ
ｅＯＨ）およびｅ．ｅ．＝５９％で得られた。ｂ）(II)の結晶化実施例１ｂ）に記載する手順を使用し、（Ｓ）−（−）
−(II)５．８ｇが［α］_D ²⁵＝−８．２°（Ｃ＝１、Ｃ
ＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９５％、収率＝２９．０％で、
（Ｒ）−（＋）−(II)５．３ｇが［α］_D ²⁵＝＋８．１
°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９４％、収率＝
２６．６％で、および酵素加水分解反応に再循環できる
（Ｒ，Ｓ）−(II)７．６ｇが得られた。

【００１６】実施例４ａ）緩衝溶液中のＯＦリパーゼによる（Ｒ，Ｓ）−(II)
の加水分解（Ｒ，Ｓ）−ベンゾイル−１，２−イソプロピリデング
リセロール(II)２０ｇを、ＯＦリパーゼ１．０ｇをpH
７、０．０１Ｎリン酸塩緩衝液４００mlに溶解させた溶
液に３０℃で加えた。反応は実施例１ａに記載する様に
行った。３０分後、反応を５０％転化率で停止し、
（Ｓ）−（−）−(II)９．５ｇが［α］_D ²⁵＝−１．４
°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）およびｅ．ｅ．＝１６％で、
および（Ｓ）−（＋）−（Ｉ）５．４ｇが［α］_D ²⁵＝
＋１．９°（Ｃ＝１、ＭｅＯＨ）およびｅ．ｅ．＝１７
％で得られた。ｂ）(II)の結晶化実施例１ｂ）に記載する手順を使用し、（Ｓ）−（−）
−(II)１．５ｇが［α］_D ²⁵＝−８．１°（Ｃ＝１、Ｃ
ＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９４％、収率＝７．５％で、
（Ｒ）−（＋）−(II)１．６ｇが［α］_D ²⁵＝＋８．０
°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９３％、収率＝
８．０％で、および酵素加水分解反応に再循環できる
（Ｒ，Ｓ）−(II)１５．６ｇが得られた。

【００１７】実施例５ａ）リン酸塩緩衝溶液／メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテ
ル中のＯＦリパーゼによる（Ｒ，Ｓ）−(II)の加水分解（Ｒ，Ｓ）−ベンゾイル−１，２−イソプロピリデング
リセロール(II)２０ｇを、ＯＦリパーゼ１．０ｇをpH
７、０．０１Ｎリン酸塩緩衝液３５０mlおよびメチルｔ
ｅｒｔ−ブチルエーテル５０mlに溶解させた溶液に加え
た。反応は実施例１ａに記載する様に行った。３０分
後、反応を５０％転化率で停止し、（Ｓ）−（−）−(I
I)９．５ｇが［α］_D ²⁵＝−３．３°（Ｃ＝１、ＣＨＣ
ｌ₃）およびｅ．ｅ．＝３９％で、および（Ｓ）−
（＋）−（Ｉ）５．３ｇが［α］_D ²⁵＝＋４．５°（Ｃ
＝１、ＭｅＯＨ）およびｅ．ｅ．＝３９％で得られた。ｂ）(II)の結晶化実施例１ｂ）に記載する手順を使用し、（Ｓ）−（−）
−(II)３７ｇが［α］_D ²⁵＝−８．２°（Ｃ＝１、ＣＨ
Ｃｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９５％、収率＝１８．５％で、
（Ｒ）−（＋）−(II)３．５ｇが［α］_D ²⁵＝＋８．０
°（Ｃ＝１、ＣＨＣｌ₃）、ｅ．ｅ．＝９３％、収率＝
１７．５％で、および酵素加水分解反応に再循環できる
（Ｒ，Ｓ）−(II)１１．３ｇが得られた。

【００１８】

【化６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ダニエレ、ビアンキイタリー国ミラノ、ビア、モセ、ビアンキ、59 (72)発明者アルド、ボセッティイタリー国ベルチェリ、コルソ、イタリア、６ (72)発明者ピエトロ、チェスティイタリー国ノバラ、トレカテ、ビア、トリノ、51 (72)発明者パオロ、ゴリニイタリー国ミラノ、トゥルビゴ、ビア、アドゥア、４ (72)発明者カルロ、ピナイタリー国ミラノ、ビア、マルチアノ、９

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（Ｉ）【化１】の１，２−イソプロピリデングリセロールの光学異性体
を、遊離の、または固定化したリパーゼによる触媒作用
下、共溶剤の存在下で、式(II) 【化２】の１，２−イソプロピリデングリセロールのベンゾイル
エステルを酵素により部分的に立体選択的に加水分解す
る工程を含む工程により分離する方法であって、前記加
水分解に続いて結晶化を行い、ラセミ形の(II)の結晶、
および(II)を純粋な鏡像異性体の形で含む母液を選択的
に得ることを特徴とする方法。
【請求項２】結晶化に使用する溶剤がＣ₅〜Ｃ₈脂肪族
炭化水素であることを特徴とする、請求項１に記載の方
法。
【請求項３】結晶化溶剤がヘキサンであることを特徴と
する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】結晶化が、エステル(II)を溶剤中に分散さ
せ、−２４℃に２４時間冷却することにより行われるこ
とを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の
方法。
【請求項５】エステル(II)：溶剤の重量比が１：４〜
１：１であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の方法。
【請求項６】エステル(II)：溶剤の重量比が１：２であ
ることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】使用する共溶剤が直鎖または分枝鎖のＣ₂
〜Ｃ₅脂肪族エーテルまたは複素環式エーテルであるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】共溶剤として使用する脂肪族エーテルがジ
イソプロピルエーテルまたはメチルｔｅｒｔ−ブチルエ
ーテルであることを特徴とする、請求項７に記載の方
法。
【請求項９】共溶剤として使用する複素環式エーテルが
ジオキサンまたはテトラヒドロフランであることを特徴
とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】共溶剤が、緩衝溶液に対して５〜５０容
量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１〜９
のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】共溶剤が、緩衝溶液に対して１０〜２５
容量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１０
に記載の方法。
【請求項１２】酵素加水分解反応が１５〜４０℃の温度
で行われることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれ
か１項に記載の方法。
【請求項１３】酵素加水分解反応が２５〜３５℃の温度
で行われることを特徴とする、請求項１２に記載の方
法。
【請求項１４】基質(II)が１〜１０重量％の濃度で使用
されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】基質(II)が５重量％の濃度で使用される
ことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】使用する酵素が、Pseudomonas cepacea
リパーゼおよびCandida cylindraceaリパーゼであるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】酵素が、基質(II)に対して１／１００〜
１／１の重量比で使用されることを特徴とする、請求項
１６に記載の方法。
【請求項１８】請求項１に記載の方法にて使用されるリ
パーゼが中に固定されている中空繊維装置。