JPS58155098A - 微生物によるウルソデオキシコ−ル酸の製造法 - Google Patents

微生物によるウルソデオキシコ−ル酸の製造法

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JPS58155098A
JPS58155098A JP57037116A JP3711682A JPS58155098A JP S58155098 A JPS58155098 A JP S58155098A JP 57037116 A JP57037116 A JP 57037116A JP 3711682 A JP3711682 A JP 3711682A JP S58155098 A JPS58155098 A JP S58155098A
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ursodeoxycholic
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はウルソデオキシコール酸(Ursode−o
xycholic  acid)の製造方法・ζ係わり
、特に、微生物変換の方法により、出発物質としてのり
トコール酸(Lithocholic  acid)か
ら目的物質としてのウルソデオキシコール酸を製造する
方法に関するものである。
この発明の目的物質としてのウルソデオキシコール酸は
第1図書と示す構造式(I)で表わされるように、ステ
ロイド環の3α及びTβの位置啓こ水酸基を有する胆汁
酸の一つである。
この物質は従前から利胆剤として多用されているが近年
番ζ至うては、胆石溶解作用を有することが認められ、
特務と、−口投与によるコレステロール胆石の治療に有
効であることを示す多数の治験データが報告されている
ウルソデオキシコール酸は、天然には熊の胆汁中番こ存
在し、それより抽出することもできるが、自然界中の存
在量は極少であり、応需困難であるので、従前から化学
的合成による製造方法が採用されてきた。
化学的合成による従前の製造方法では、第2図の化学反
応式に示されるように、出発物質としてのコール酸(5
)のカルボ牛シル基をメチル化し罰、次いで、無水酢酸
により3α位及びγα位の水酸基をアセチル化スるIV
)。
クロム酸でもって酸化し、カルボニルとしたM後、更に
、これをケン化することにより、12−ケトケノデオキ
シコール酸■を得る。
次に、この12−ケトケノデオキシコール酸的の12位
のカルボニルをファンーミンロン(Huang−Min
lon)法番こより還元し、ケノデオキシコール酸(■
)を得る。
更に、ケノデオキシコール酸(■)のアセトン溶液にN
−ブロムコハク酸イミドを加えて1α位の水酸基を酸化
することにより、7−ケトリトコール酸(Vl)を得る
そして、最後に、T−ケトリトコール酸(■)をn−ブ
タノール中にて金属ナトリウムにより、接触還元して、
目的物質としてのウルソデオキシコール酸(I)を得る
ものであった。
しかしながら、かかる従前の製造方法はT段階にも及ぶ
複雑な工程を含むので、反応処理時間が長大になるばか
りか各工程ごとに精製作業を必要とするので、処理作業
が煩雑で生産能率が良好でないという欠点を伴っていた
その上、各工程にて望ましくない副反応を生じ易いので
、収率が低いという難点もあった。
この発明の目的は、上記従来技術に基づくウルソデオキ
シコール酸の生産能率等の問題点に艦み、微生物変換の
方法を用いて出発物質としてのりトコール酸から目的物
質としてのウルソデオキシコール酸を直接的に生産する
ことにより、上記欠点を除去し、難点を克服し、反応処
理時間が著しく短かく、生産能率が良好で、し  1か
も、収率の高い優れたウルソデオキシコール酸の製造方
法を提供せんとするものである。
上記目的に沿うこの発明の構成は、第3図暴ζ示すよう
に、フザリウム属(Fusmrisnn属)IC属  
(する特定の不完全菌群、即ち、特定のカビ群の一つを
出発物質としてのリトコール酸(IX)に接触させてス
テロイド環の1位の炭素原子に対しテ水酸基をBllに
特異的に導入することにより、目的物質としてのウルソ
デオキシコール酸(I)を製造することを要旨とするも
のである。
より・詳細jとは、この発明の方法はダトコール腋から
ウルソデオキシコール酸への変#1爺を有するフザリ9
ム属−こ属する菌株、典型的には、7ザリウムエクイー
k f 4 (Fusarium equiseti)
M−41株(以下、M−41株という)の一部若しくは
全部をリトコール酸に対して接触させることにより、微
生物変換の方法を用いてウルソデオキシコール酸を製造
する方法であって、具体的には下記の方法を包含する。
1111J)コール酸の存在する培地にて上記特定の菌
株群を培養することにより、培地中にウルソデオキシコ
ール酸を蓄積させてこれを採取する方法。
、2)上記特定の菌株群が良好に生育する栄養培地にて
該菌株群を培養して得た菌体をリトコール酸に接触させ
ることにより、ウルソデオキシコール酸を生成させて、
これを採取する方法。
(3)馬鈴薯澱粉またはオートミール培地番こて、上記
特定の菌株群を胞子の形成に至るまで培養し、該胞子を
採取し、これを蒸留水あるいは緩衝液中に’J)コール
酸と共に懸濁し、胞子をリトコール酸に接触させること
により、ウルソデオキシコール酸を生成させて、これを
採取する方法。
更に付言すれば、上記(1)の方法では、リトコール酸
の添加時期は培養工程の適宜の段階でよく、例えば、菌
株を栄養培地にて培養した機番と、リトコール酸を添加
してもよい。− 次に、上記(2)の方法では、培養液から菌体を一旦分
離した後に、これをリトコール酸の溶液あるいは懸濁液
中番ζ投入してもよい。また、分離した画体をポリアク
リルアミドやカルシウムアルギネート等を用いて固定化
した後に13 )コール酸番こ接触させてもよい。
更に、上記(3)の方法では、反応液中に有機物質、典
型的には、グルコース、その他の炭水化物、カゼイン加
水分解物等を低濃度に添加して゛もよい。また、採取さ
れた胞子を、画体の場合と同゛様に、固定化した機番こ
りトコール酸lζ接触させることは随意である。
以上のように、この発明はリトコーに酸tP 6ウルソ
デオ牛シコール酸への変換能を有するフザリウム属に属
する特定の菌株群、典型的には、フザリウム エクイ七
ティM−41株を、出発物質としてのIJ )コール酸
に対して接触させることにより、微生物変換の方法を用
いて目的物質としてのウルソデオキシコール酸を直接的
に製造する方法を構成しているので、従前の化学的合成
の方法のように、T段階にも及ぶ工程の各段階ごとに処
理作業を行う必要がなく、処理作業の観点からは、実質
的に1段階の反応工程でもって目的物質を製造すること
ができる。
したがって、この発明Gとよれば、反応時間が大幅に短
縮し、而して、生産能率が格段に向上するという優れた
効果がある。
更に、この発明番ζよれば、微生物変換に際して望まし
くない副反応を伴わないので、目的物質を5096にも
及ぶ高収率でもって製造することができるという優れた
効果もある。
次に、この発明の方法に使用する微生物の一実施例であ
るM−41株の培地における生育形態を説明すれば以下
の通りである。
該菌株を馬鈴薯寒天(PDA)培地に接種して、no’
csζて培養すると、培養の初期魯ζは、分生子柄(c
onidiophore )の横に単独の種子(phi
alide)をつ(す、そこから大胞子(macroc
ondia)を生じて参り、該種子の大きさはLi 〜
5XIO〜12.i stnである。
分生子柄は決して分生子鹿(5porodochia 
)をつくらない。2遍間後には、分生子柄の先端近くで
、ホウキ状に分枝し、その先端番ζ!〜4個の種子をつ
(す、該種子の形はトクリ形(ob−clavate)
であって、最初に、分生子柄の横にできた種子よりもや
や大会(、S−4×12〜1μmである。
大胞子(macroconidii )は、紡錘形、三
日月形、を含む種々の形状を有し、その大きさも一定し
ていない。大胞子の巾は太くなく、特K。
両端は細い。多くの大胞子は、Sつの隔壁(sepim
)ヲ持チ、’tの大msは、S、 @ w4. S X
 He〜@1#mである。3つの隔壁を持つ大胞子も認
められ、その大きさは、3.1〜4.1IX30〜3・
μmである。
小胞子(+n1croconidia )の形成は、き
わめて少い。
また、分生子柄の中間に球形あるいは楕円形の厚膜胞子
をつくり、球形のものは、その直径が1〜SμInであ
り、楕円形のものは、その長径が5〜8.7X11〜1
2.sμmである。
かかるM−41株を馬鈴薯(PDA)培地にて4日間培
養すると、直径がそれぞれ31°Cでは4.4Cm、z
y’eでは’a、 I cm、2sCではS、5CIn
のコロニーが形成される。
更に、トウモロコシ寒天、オートミール寒天ならびに馬
鈴薯寒天培地にて2S℃及びg o ’cで2ケ月培養
したけれども子嚢果、子嚢、子嚢胞子の形成は認められ
ない。
そして、オートミール寒天培地(オートミールao g
、寒天20g、水道水1z、pns、s)を用いて28
°Cにて36時間培養したときのM−41株の生育形態
を績微鏡写真(倍率・00倍)で示すものが第4囚であ
る。
上記の生育形態を有するM−41株に関して、ブースの
分類、(Booth、 C,、the Genus F
usariu+n:gom+nonwea1th My
cological  In5titute、Kew。
8urrey(1@71))を参照して同定を試みたと
ころ、Sつの隔壁を持つ大胞子が、ブース(Booth
 )の記載よりやや長い(Sμ+n)ものがあるが、そ
の他の生育形態は、h旦Ω朋り組畦阻旦(eorda)
8sscc、 、 8ylloge rung、のそれ
と一致したので、この菌株をz見す1力v1−對トユV
す」と同定し、ハ1村rium equiset i 
(7ザリウム エフ4−にティ)M−41として工業技
術院微生物工業技術研究所に寄託した(微工研菌寄第・
6351号)。
そして、・かかるM−41株の生理的、生態的性質は以
下の通りである。
(1)最適生育条件(pH1温度) 最適生育p=Hは・〜6.5、最適生育温度は2T〜2
11”C,□・ (2)生育の範囲(pH,温度) やHの範囲は3.ト8、温度の範囲は10〜sy’e0
(3)その他の■著な特徴 すると、培養後期に薄いピンク色を呈する。
続いて、上記M−41株の採取径路を説明すれば以下の
通りである。
大阪府下を中心に6ケ所の土壌よりSOS株のカビを単
離し、20m1の分離用培地を含む100m1容量の三
角フラスコに1株づつ接種し、28℃で5日間振盪培養
し、培養終了後SNの塩酸でPH3に調整した後、5O
tnlの酢酸エチルで抽出し、この抽出液に芒硝を加え
て脱水後、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮し、そ
の濃縮液を薄層クロマトグラフィーにより定性分析し、
標準ウルソデオキシコール酸と比較することにより、’
J)コール酸からウルソデオキシコール酸への変換能を
有する菌株をスクリーニングした。
その結果、リトコール酸°からウルソデオキシングされ
たM−41株は昭和s6年1月2@日に大阪府箕面市内
の山林の土壌から分離されたものである。
菌株の分離用培地としては、水道水11に対しグルコー
ス30g、硝酸ナトリウム3g、酵母エキス5g、リン
酸1力リウム2g、リン酸2カリウム3g、硫酸マグネ
シウム0.5g、塩化カルシウム0.5g、硫酸第1鉄
20+ng、及び変換反応基質としてのりトコール酸0
.5 gを含む培地を使用した。
続いて、この発明の実施例について説明すれば以下の通
りである。
〈実施例1〉 水道水11に対して、グルコースSOg 、 NaN(
j。
Sg、 K、HPO43g、 KH2PO42g、 M
g 80.・IHloo、 Sg、Kel 0.5 g
、 Fe 80420+ng およびす)コール酸Q、
 S gを混合して成る61の液体培地を10!容量の
醗酵種薯ζ投入し、予め同じ組成の培地を用いて、2s
Cにて24時間振盪培養したM −41株を上記醗酵槽
内の液体培地にS%接種し、培養温度28°e、pH7
に調整しながら撹拌速度300 rp+n 、通気量0
.Svv+nで3日間、好気的に培養する。培養終了後
、培養液を塩酸でpH3に調整してから、2倍量の酢酸
エチルで3回抽出する。この酢酸エチル層を数回水洗し
た後、無水芒硝を添加し、脱水後、減圧丁番ζて酢酸エ
チルを装置する。次いで、これをシリカゲル(ワコーゲ
ルC−200) II、Ogをつめたカラム暴と吸着さ
せ、クロロホルム:アセトン(酢酸(100;1oo 
: 1 )から成る混合溶媒で溶出し、ウルソデオキシ
コール酸を含む゛溶出画分を採取する。
かかる操作により、原料リトコール酸からウルソデオキ
シコール酸を容易に分離できる。更に、上記画分から得
られた試料を少量のエタノールに溶解し、常法通り、シ
リカゲルの薄層(メルクキーゼルゲルG  60% F
2B4、厚さ2m>n ) iこ塗布し、上記の混合溶
媒で展開する。風乾後、ウルソデオキシコール酸画分を
定量的−ζ削り取り、エタノールで抽出する。抽出液を
濃縮し、エタノール−水系からの結晶化を行い、零衾場
キシコール酸の結晶を採取する。
〈実施例2〉 水道水11に対して、オートミール50g及びリトコー
ル酸0.1gを含む@lの培地(pH7,0)番ζて実
施例1に準じて、M−41株を接種し、醗酵槽を用いて
好気的に培養する。培養開始から24時間後に、o、s
g/lのりトコール酸を添加し、更に、4一時間培養を
続行する。
培養終了後、実施例1の場合と同一の操作でもってウル
ソデオキシコール酸を抽出単離することにより、反応培
地1j当り1.7g (4796)の結晶を採取する。
〈実施例3〉 水道水11に対して、澱粉20g、コーンステイープリ
カーsog、カッオニキスsg、ポリペプトンSg、塩
化ナトリウム5g、及びリトコール酸O,Sgを混合し
て成る6Iの培地にM−41株を接種し、醗酵槽を用い
てPH7、培養温度zstにてS@時間培養する。
生成した菌体を遠心分離にて回収し、pHTのリン酸峨
衝液で洗浄した後、これをリン酸1力リウム2g、リン
酸2カリウム3g% グルコース10g、!j)コール
酸&2g、水道水11から成る反応培地(pH7,0)
に、菌体濃度leg//になるように懸濁させて、zs
’csζて48時間、酸素通気下で変換反応を行わせる
以後は実施例1の場合と同一の操作により反応培地1を
当り0.1 g (50%)のウルソデオキシコール酸
の結晶を採取する。
実施例4〉 水道水11に対して、30gのオートミール、0.2g
のIJ )コール酸、及びHgの寒天を含むオートミー
ル寒天培地(pH7)にM−41株を接種し、これを2
8′cにて2遍間、好気的に培養する。
次いで、菌体をか毒集め、pH1のリン酸緩衝液中にこ
れを懸濁し、ガーゼで菌糸を濾別した後、濾液中の胞子
゛を遠心分離し、これを水洗する。
しかる後、pH7のリン酸緩衝液中に胞子を投入し、1
010胞子/mlとなるように調整した胞子反応液を作
成する。
これに、zg/lのグルコース及びo、2g/jのリト
コール酸を添加し、無菌空気を通気して、5oocにて
4畠時間の変換反応を行わせる。
以後は実施例1の場合と同一の操作により、変換反応液
11当たり0.1g、(805%)のウルソデオキシコ
ール酸の結晶を採取する。
なお、上記この発明の実施例1〜4にて採取されたウル
ソデオキシコール酸の結晶を標準物質(ガスクロ工業株
製ウルソデオ牛シコール酸)に対して薄層クロマトグラ
ツー−(メルクキーゼルゲルG−110,F嘗o  、
厚さ0.25mm)を用いて同定したところ、下記の展
開溶媒の各々について実測された該結晶のRf値と該標
準物質のそれとが完全に一致した。
展開溶媒    Rf値 1)ジエチルエーテル:酢酸(z4s:1>・・・・・
 o、16υ クロロホルムニア七トン:酢酸 (100:100:1)・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ 0.41展 開 
溶 媒          R,f値3)2,2.4−
)リメチルペンタン:酢酸エチル;酢酸:ブタノール(
20=10:  3:  3)・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 0.
454)2,2.4−)リメチルペンタン:イソプロパ
ノール:酢酸(110: 20 :0.5)・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ 0.36S)2,2.4−
)リメチルベンタン:酢酸エチル:酢酸(S:  1:
  1)・・・・・・ O,5S6)クロロホルム:メ
タノール:酢酸 (110:12:3)  ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・ o、ysl)ク
ロロホルム:メタノール:水 (TO: 25 : @ )・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 0.7
211)  2. 2. 4−)リメチルペンタン:ジ
イソプロビルエーテル:酢酸:プタ ノール:水(10:S:Is:1)・・・・・・・・・
・・・ 0.36展 開 溶 媒          
Bf値9)クロロホルム:酢酸エチル:酢酸;(1:I
:2)  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ 0.5410)2,2.
4−)リメチルペンタン:酢酸ニジイソプロピルエーテ
ル:イソ プロパノール(10:@:S:1)・・・・・・・・・
・・・ 0.5111)クロロホルム:メタノール: 
7NNH40H:水(21:Is: 1: 2) ・−
・−・−・−−−−−・0.7112)2,2.4−ト
リメチルペンタン:ジイソプロビルエーテルニ酢酸:イ
ソ プロパノール(2:1:1:1)・・・・・・・・・・
・・ 0.111s)  イソプロパツール:酢酸エチ
ル;水:NH40H(20: 25: @: 4)・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ 0.1114) 
 2. 2. 4−)ツメ1チ、、ルペンタン:ジイソ
プロビルエーテル:酢酸:プタ ノール:イソプロパノール二本 (10:S:5:S:11:1)・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ O,5O15)プロパツール
:酢酸:水(95:4:1)・・・o、sr1@)  
フタ/−s、H酢酸:水(100: T : !1)−
0,amllF)  酢酸エチル:メタノール:酢酸(
7:2:1)  ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・川・・・・・1・・ o、sy更に、上記この
発明の実施例1〜4にて採取されたウルソデオキシコー
ル酸の結晶を前記標準物質に対して以下番ζ列記する分
析法を用いて同定したところ、各分析法番とて得られた
該結晶の緒特性と該標準物質のそれとが完全に一致した
(1)元素分析 (2)融点詔よび混融試験 (3)赤外吸収スペクトル(分析) (4)質屋分析 4 (5)核磁気共鳴スペクトル(分析)
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の方法における目的物質としてのウル
ソデオキシコール酸の構造式を示す説明図、第2図は従
前の化学合成番とよる方法における出発物質としてのコ
ール酸から目的物質としてのウルソデオキシコール酸に
至る反応式を示す説明図、第3図はこの発明に係わる微
生物変換の方法における出発物質としてのリトコール酸
から目的物質としてのウルソデオキシコール酸に至る反
応式を示す説明図、第4図はこの発明に係わる微生物の
一例である7ザリウム工クイセデイM−41株の生育形
態を示す顕微鏡写真である。 特許出願人 株式会社 ヤクルト本社 箇Ill ウルツデオキシツール11 (夏) 手続補正書 昭14157年特許 願第31116号:3  FIQ
正をする者 *r+との関係 特許出願人 14−′+’Fi  東京都港区東新橋1丁目1番19
号1゜6(&い、(68B)株式会社 ヤクルト本社代
表取締役 松 園 尚 已 4、代理人 5 補II−命令の日付 自発補正 そ) 補止によ°り増加する発明の数  07 補正の
対象 8 明w豪の[発明の詳細な説明]の横の計#を以下の
ように補正する。 (1)第5負第18行 「B型」を「β型」に補正する。 (2)8F、9頁#L13行 「12〜T」を[12〜HJに補正する。 (3)ν10負第18行 「36時間」を114日間」に補正する。 (リ 第14頁!20行 [反応培地1を当り1.5 g (50%)」を[反応
培地1を当り0.25g(SL1%)」に補正する。 (5〕  第153j#11行 [反応培地1を当り1. r g (4y96) Jを
[反応培地1を当りLl、28g (4F九)」に補正
する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  リトコール酸からウルソデオキシコール酸へ
    の変換能を有するフザリウム属に属するカビを、リトコ
    ール酸と接触させることを特徴とする微生物変換の方法
    によるウルソデオキシコール酸の製造法。
  2. (2)  リトコール酸を含む培地番ζて、リトコール
    酸からウルソデオキシコール酸への変換能を有するフザ
    リウム属に属するカビを培養し、培地中にウルソデオキ
    シコール酸を蓄積させ、これを採取することを特徴とす
    る特許請求の範囲(1)に記載の微生物変換の方法6ζ
    よるウルソデオキシコール酸の製造法。
  3. (3)  リトコール酸からウルソデオキシコール酸へ
    の変換能を有するフザリウム属に属するカビを栄養培地
    にて培養して得た菌体を、’J)コール酸と接触させて
    、ウルソデオキシコール酸を生成させ、これを採取する
    ことを特徴とする特許請求の範1(1)記載の微生物変
    換の方法によるウルソデオキシコール酸の製造法。
  4. (4)  リトコール酸からウルソデオキシコール酸へ
    の変換能を有するフザリウム属に属するカビの胞子を、
    襟番嗜肴≠≠リトコール酸と接触させてウルソデオキシ
    コール酸を生成させ、これを採取することを特徴とする
    特許請求の範囲(1)記載の微生物変換の方法によるウ
    ルソデオキシコール酸の製造法。
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