JPS62253398A - （＋）−トランス−パ−メトリン酸の製造法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、（＋）−）ランス−パーメトリン酸の製造法
に関する。

更に詳しくは、本発明は、一般式： （式中、Ｒ′は、０１〜Ｃ４のアルキル基を表す。　本
式は、立体関係を表すものではない。）で表されるシク
ロプロパンカルボン酸エステル類に、後述の微生物群か
ら選ばれた微生物あるいは該微生物が生産するエステラ
ーゼを作用させ、（式中、Ｒは、水素あるいは金属イオ
ンを表す。

本式は、立体関係を表すものではない。）で表される（
＋）−）ランス−パーメトリン酸類とそのジアステレオ
マーのエステルとに分割した後、該（＋）−）ランス−
パーメトリン酸類を回収することを特徴とする式（ｎ）
で表される（＋）−トランス−パーメトリン酸類の製造
方法に関する。

従来技術および問題点 式（ｎ）で表されるパーメトリン酸は、パーメスリン等
のいわゆるピレスロイドと総称される低毒速効性殺虫エ
ステルの酸成分を構成する化合物である。　上記式（ｆ
ｆ）のパーメトリン酸にはそのＣ１位およびＣ３位に不
斉炭素が存在し、四種のジアステレオマーが存在するが
、ｒＲ３命名法」に於いてその絶対配置がｒｌＲ３ｓＪ
およびｒｌＲ３ＲＪのものは旋光性が（特定の溶媒中で
）（＋）であり置換基がそれぞれシス、トランスの関係
にあることからそれぞれ「（＋）−シス」体、「（＋）
−トランス」体、ｒｌｓ３ｓＪおよびｒｌｓ３ＲＪのも
のは、旋光性が（−）であり、置換基がそれぞれシス、
トランスの関係にあることから、それぞれ「（＝）−シ
ス」体およびｒ（−）−トランス」体と称される。

これらのピレスロイドエステルとしての殺虫効力は、（
＋）一体のみが有効であり（−）一体は殆ど無効である
。

シスとトランス異性体の効力相関は対象害虫、効力の性
質によって異なり、（＋）−）ランス体のピレスロイド
と（＋）−シス体のピレスロイドとはそれぞれ異なった
目的に使用する事も可能であり、工業的に有利に（＋）
−）ランス−パーメトリン酸を製造することは重要であ
る。

現在知られている（＋）−）ランス体の製造方法は主と
して有機合成化学的な分割法であるが、比較的高価な光
学活性試薬を必要とする事、あるいは煩雑な工程を必要
とすることなどの点からより経済的に有利な光学分割法
の開発が望まれているのが現状である。

一方、一般式（１）のシクロプロパンカルボン酸エステ
ル類を酵素または微生物を用いて不斉加水分解し、一般
式（ＩＩ）で示される光学活性な（＋）−）ランス体の
酸をを得る方法としては、豚肝エステラーゼを用いる方
法（例えば、５ｃｈｎｅｉｄｅｒ　ら、Ａｎｇｅｗ、　
Ｃｈｅｍ、　Ｉｎｔ、　Ｅｄ、　Ｅｎｇｌ、　２３．６
４　（１９８４）　）　、および微生物由来のエステラ
ーゼを用いる方法（特開昭６Ｏ−２４４２９５）が知ら
れている。　　しかし、前者においては、使用する豚肝
エステラーゼが高価である上に量的な供給にも制限があ
るため工業的に実施する上で問題がある。また、後者に
ついては、その収量は微生物培養液１００ｍＪ当り３１
ｍｇ程度であり、工業的に実施するには不十分なもので
ある。

発明の説明 本発明者らは、このような状況の中で、工業的に存利な
（＋）−）ランス−パーメトリン酸類（ＩＩ）の製造方
法を開発すべく研究を続けた結果、ロドトルラ・ルブラ
（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂｒａ）ＩＦＯ−０９
１８ ０ドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂ
ｒａ）ＩＦＯ−１１００ ロドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂ
ｒａ）ＩＦＯ−０８８９ ０ドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂ
ｒａ）ＩＦＤ−０９０９ キャンディダ・フミコラ（Ｃａｎｄｉｄａ　ｈｕｍｉｃ
ｏｌａ）ＩＦＯ−０７６０ キャンディダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａ！１ｐｏ
ｌｙｔｉｃａ）　ＮＲＲＬ−Ｙ−６７９５アスペルギラ
ス・オリーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉ　］　Ｉｕｓｏｒｙｚａ
ｅ）　ＡＴＣＣ−１４６０５アスペルギラス・フラハス
（Ａｓｐｅｒｇｉ　Ｉ　Ｉｕｓｆｌａｖｕｓ）　ＡＴＣ
Ｃ−１１４９２およびバシラス　エスピー（Ｂａｃｉｌ
ｌｕｓ　ｓｐ、　）ＤＣ−１（ｉ工研菌寄第８７１９号
）から選ばれた微生物あるいは該微生物が生産するエス
テラーゼが、前記の一般式（１）のエステルに作用して
、高収率、高光学純度で一般式（ｎ）で表される（＋）
−１−ランス−パーメトリン酸を与えること、特に、本
発明者らが、分離した微生物バシラス　エスピーＤＣ−
１を用いた場合には、微生物培養液１００ｍｌあたり旧
来の技術で得られる量の１０倍量以上の（＋）−トラン
ス−パーメトリン酸類が高光学純度で得られることを確
認し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、上記の微生物群から選ばれた微生物あ
るいは該微生物が生産するエステラーゼを一般弐： （式中、Ｒ゛　は、１〜Ｃ４のアルキル基を表す。

本式は、立体関係を表すものではない。）で表されるシ
クロカルボン酸類に作用させ、不斉加水分解して、一般
式： （式中、Ｒは、水素あるいは金属イオンを表す。

本式は、立体関係を表すものではない。）で表される光
学活性な（＋）−）ランス−パーメトリン酸類とそのジ
アステレオマーのエステルとに分割した後、８亥（＋）
−トランス−パーメトリン酸類を回収することを特徴と
する式（ｎ）で表される（＋）−）ランス−パーメトリ
ン酸類の製造方法に関する。

前述の菌は、いずれもＡ　Ｔ　ＣＣ（ＡｍｅｒｃａｎＴ
ｙｐｅ　Ｃｕ１ｔｕｒｅ　Ｃｏ１１ｅｃｔｉｏｎ）、工
業技術院微生物工業技術研究所あるいは財団法人醗酵研
究所（ＩＦＯ）に保存され容易に人手可能である。

この内、バシラス　エスピー　ＤＣ−１（Ｂａｃ　ｉ　
Ｉ　Ｉ　ｕｓｓｐ、　ＤＣ−１）は、本発明者らが分離
した新規な微生物であり、その微生物学的特徴は後述の
とおりである。

本発明の原料として用いられる一般式（１）で表される
エステル類は、自体公知の方法で容易に製造できる。

例えば、■、１−ジクロロー４−メチルー１゜３−ペン
タジェンとジアゾ酢酸エステルとの反応による方法等が
挙げられる。　原料として用いるエステルは、メチルエ
ステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエ
ステルなどの０１〜Ｃ４アルキルエステルが、都合良く
使用されるが、特にメチルエステル、エチルエステルが
、入手の容易さや取扱いの容易さから好適である。

原料として用いる一般式（１）のエステルの立体関係は
、（＋ｌ）ランス体を含むものであれば様々な組合せが
可能であるが（±）−トランス一体の混合物あるいは（
±）−シス、トランス体の混合物が入手の容易さから好
都合である。

上記微生物の培養は常法に従って液体培養、例えば滅菌
した液体培地に微生物を接種し、通常２０−４０°Ｃで
１〜８日間往復振盪培養を行うこともできるし、また、
必要に応じて固体で培養を行うこともできる。

培地の組成については、通常の微生物の培養に用いられ
るもので、上記微生物により利用可能なものであれば特
に制限はなく、例えば炭素源および窒素源として、グル
コース、デンプンデキストリン、糖蜜、油脂類、大豆粉
、脱脂大豆粉、脂肪大豆粕、コーンステイープリカー等
を用いることができる。　　また、無機塩類としては、
硫安、リン酸二カリ、硫酸マグネシウム、尿素等を使用
することができる。　また、場合によっては、培地中に
一般式（Ｉ）で示されるシクロプロパンカルボン酸エス
テル類や脂肪酸エステルを添加することも可能である。

本発明の方法を実施するに際し、一般式（■）のシクロ
プロパンカルボン酸エステル類の不斉加水分解反応は、
前記微生物を培養した培養液、培養濾液、菌体懸濁液、
エステラーゼ抽出液または濃縮液などのエステラーゼ含
有物、あるいはこれらの処理物、例えば粗製エステラー
ゼ、精製エステラーゼを含有する水溶液と一般式（１）
で示されるシクロプロパンカルボン酸エステル類を混合
し、撹拌または振盪することにより行われる。　必要に
応じ、非エステル系の界面活性剤を添加してもよく、ま
た菌体又はエステラーゼを固定化して使用することも可
能である。

また、この時反応温度としては１０〜６５℃が適当であ
り、高温で菌体の加水分解能又はエステラーゼの安定性
が低下しやすいことおよびあまり低温では反応速度が遅
いことから２０〜５０℃が好ましい。　また、反応中の
ｐＨは、ｐ　Ｈ３〜１１、好ましくは、ｐＨ５〜９付近
であることが望ましい。　次に、このようにして不斉加
水分解反応を行った後、遊離したカルボン酸またはその
塩と未反応のエステル類を分離回収する。　この分離回
収に際しては溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、分
別蒸留などの操作を適宜採用することができる。　例え
ば、反応液をメチルイソブチルケトン、クロロホルム、
エーテル、ベンゼンあるいはトルエンなどの有機溶媒で
抽出し、抽出物を減圧で分別蒸留し、遊離のカルボン酸
またはその塩と未反応エステルとを分離する。

次に、本発明者らが、分離・採取したバシラス　エスピ
ー　ＤＣ−１（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ、　ＤＣ−１）
株の特徴を詳細に述べる。

（ａ）形態 １）細胞の形態および大きさ二環状で（０，５〜０．６
）μｍ　ｘ（１，２〜１．７） μｍ、単独または２ 〜３個の連鎖をなす。

２）多形性：なし ３）運動性：あり　　　周鞭毛を有する。

４）胞子の形成：あり　球状あるいはやや卵形で、直径
０．４〜０．６μｍ。栄養 細胞の末端に形成されふく らみを有する。

５）ダラム染色：陰性 ６）抗　酸　性：なし くｂ）各種培地における生育状態 ｌ）肉汁寒天平板培地（３５℃、２４時間）形　状　二
　円形 周　縁　：　なし 隆　起　：　凸状 光　沢　：　あり 表　面　：　平滑 色　調　二　半透明で黄白色 ２）肉汁寒天斜面培養（３５℃、２４時間）生育度　：
　普通　拡布状またはしゆず状に生育 表　面　：　平滑 色　調　：　半透明で黄白色 光　沢　：　あり ３）肉汁液体培養（３５°Ｃ１２４時間）生育度　：　
ｇ通 着色・脱色：なし 表面生育：　閉環は形成しない 沈　渣　：　生じる ４）肉汁ゼラチン穿刺培養（３５℃、１４日間）ゼラチ
ンを液化しない ５）リドマスミルク培地（３５℃、１４日間）わずかに
アルカリ化し、凝固およびペプトン化しない。

（ｃ）生理学的性質 ３５℃、１〜５日間培養。陰性のものは１４日間まで観
察。

１）硫酸塩の還元：陽性 硫酸を還元し、亜硝酸を生成す る。

２）脱窒反応：陰性 ３）たＩＲテスト：陰性 ４Ｍ／Ｐテスト；陰性 ５）インドールの生成：陰性 ６）硫化水素の生成：陰性 ７）デンプンの加水分解：陰性 ８）クエン酸の利用 Ｋｏｓｅｒの培地：陰性 Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎの培地：陽性 ９）無機・窒素源の利用 山王らによる５ｔａｎｉｅｒらの培地の変法（Ｙａｍａ
ｚａｔｏ　ｅｔ　ａｌ、　Ｊ、　Ｇｅｎ、　Ａｐｐｌ、
　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ。

（１９８２）　２８：　１９５−２１３）を用い、コハ
ク酸ナトリウムを炭素源として使用した。

硝酸塩　：　利用しない アンモニウム塩：利用する １０）色素の生成　生成しない １１）ウレアーゼ Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎの尿素培地：陽性１２）オキシ
ターゼ：陽性 １３）カラターゼ：陽性 １４）生育の範囲 生育温度：１０〜４５℃（最適３０〜３５℃）生育ｐ１
１６．ｏ〜９．５（最適８．５〜９．０）１５）酸素に
対する態度：好気的にのみ生育する１６）ＯＦテスト：
陰性 １７）糖［からの酸・ガスの生成 酸　　ガス ■　Ｌ−アラビノース　　−− ■　Ｄ−キシロース　　　−− ■　Ｄ−グルコース　　　−　　　− ■　Ｄ−マンノース　　　−− ■　Ｄ−フラクトース　　−− ■　Ｄ−ガラクトース　　−− ■　麦芽糖　　　　　　　−− ■　ショ糖　　　　　　　　　−− ■　乳糖　　　　　　　　−− ［相］　トレハロース　　　　−− ■　Ｄ−ソルビトール　　−− ｏ　Ｄ−マンニット　　　−− ◎　イノジット　　　　　−　　　− ［相］　グリセリン　　　　−− ［相］　デンプン　　　　　　−− 以上の菌学的性質を有する苗について、パージエイズ・
マニュアル・オプ・デターミイネイティブ・ハタテリオ
ロジ−（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｄｅ
ｔｅｒ−ｍｉｎａｔｉｖｅ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ
）第８版（１９７４年）に基づき検索した結果、好気的
条件下に生育する有胞子桿菌であることから、バシラス
（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属に属する菌株と同定した。また
、本菌株を同属中の菌種と比較すると、バシラス・スフ
ァエリカス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ）
およびバシラス・パステウリー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐ
ａｓｔｅｕｒｉｉ）に近似しているが、表１に示す点で
、これらの菌種とは異なっている。

表１ 以上のことから、本菌株をバシラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ
）属に属する新菌種と認め、バシラス　エスピーＤ　Ｃ
−１（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　Ｓｐ、　ＤＣ−１）と命名し
た。なお、本菌株は、工業技術院　微生物工業技術研究
所に受託番号　微工研菌寄第８７１９号として寄託され
ている。

次に、実施例を挙げ、本発明の詳細な説明するが、本発
明は、この実施例にのみ限定されるものではなく、通常
の変更、改良を含むものである。

実施例　１ 酵母エキス５ｇ、ポリペプトン５ｇ、リン酸−カリウム
１ｇ、硫酸マグネシウム（７水塩）０．２ｇを蒸留水１
１に溶し、１０％炭酸ナトリウム水溶液でＩ）Ｈを９．
０に調整した。　この液体培地１０ｍｌ！を直径２４ｍ
ｍの試験管に入れ、１２０°Ｃで１５分間高圧蒸気滅菌
した後、バシラス　エスピー　ＤＣ−１（Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ　ｓｐ、　ＤＣ−１）を１白金耳接種し３０℃で２
４時間振盪培養し、前培養とした。

上記と同じ組成の培地１００ｍＡを５００ｍｊ！容の三
角フラスコに入れ、同様に滅菌した後、前培養液１ｍＩ
！を接種し゛、３０℃で２４時間振盪培養した後、（±
）−シス、トランス−パーメトリン酸エチル（シス／ト
ランス比−４５１５５）１゜５ｇを添加し、さらに３０
℃で１２０時間振盪し、反応させた。この反応液に３５
％ＨＣｌ１ｍ１を加え、メチルイソブチルケトン５　Ｑ
　ｍ　１で抽出した。　抽出物をガスクロマトグラフィ
ー（カラム：３％　Ｔｈｅｒｍｏｎ　３０００．１．１
ｍ、　１４０℃）で分析し、パーメトリン酸とパーメト
リン酸エチルのピーク面積比から収率を算出した。

加えたパーメトリン酸エチルは、パーメトリン酸に転換
したものを除いて全てパーメトリン酸エチルとして回収
された。

更に、抽出物にＩＮ水酸化ナトリウム溶液を加えパーメ
トリン酸のみをナトリウム塩として水層に抽出した後、
水層を塩酸でｐＨ２以下として、遊離したパーメトリン
酸をメチルイソブチルケトンで抽出した。　抽出液を濃
縮、乾固して化学的にほぼ純粋なパーメトリン酸０．４
０４ｇを得た。

得られたパーメトリン酸のうち５　ｍ　ｇをトルエンｌ
　ｍ　Ｉ！に溶解し、等モルの塩化チオニル、ピリジン
、３，５−ジクロルアニリンを加えて反応させアニリド
とし高速液体クロマトグラフィー（カーｙ　ム：　ＳＵ
ＭＩＰＡＸ　０Ａ−２１００、移動相ｊｌ−ヘキサン−
ジクロロエタン（１７：　３．Ｖ／Ｖ、流速：　１　、
　Ｏｍ　ｌ　／　ｍ　ｉ　ｎ　）で異性体分析を行った
。

結果を表２に示す。　表中、収率は、原料中の（＋）−
）ランス−パーメトリン酸エチルに対する得られた（十
）−）ランス−パーメトリン酸のモル収率を表す。

実施例２ 実施例１と同様にしてバシラス　エスピーＤＣ−１（Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ、　ＤＣ−１）を培養し、この培
養液１００ｍｊ！を遠心分離して湿重量０．５ｇの菌体
を得た。　この菌体をｐＨ８，０の０．１Ｍリン酸緩衝
液ＩＱｍ／に！！！濁し、これに（±）−シス、トラン
ス−パーメトリン酸メチル（シス／トランス比＝４５１
５５）１．０ｇを加え３０°ｃ９６時間攪拌した。　実
施例１と同様にして抽出、単離を行い０．２７７ｇのパ
ーメトリン酸を得た。　加えたパーメトリン酸メチルは
パーメトリン酸に転換したものを除いて全てパーメトリ
ン酸メチルとして回収された。

更に、実施例１と同様に分析し表３に示す結果を得た。

　表３中、収率は、原料中のく＋）−トランス−パーメ
トリン酸メチルに対する得られた（＋）−トランス−パ
ーメトリン酸のモル収率を表す。

実施例３〜１０ １０５Ｏ０！ｉ付フラスコに液体培地（水１Ｎにペプト
ン５．０ｇ、グルコース１０．０ｇ、麦芽エキス３．０
ｇおよび酵母エキス３．０ｇを溶解し、ｐＨ６，５とす
る。）１００ｍｊ！を入れて殺菌した後、表４に記載し
た各微生物を斜面培養から１白金耳接種し３０℃で２０
時間柱往復盪培養した。

次いで、（±）−シス、トランス−パーメトリン酸エチ
ル（シル／トランス比＝４５１５５）１．０ｇを加え７
２時間３０℃で往復振盪した。　実施例１と同様に抽出
、単離、分析を行ったところ、化学的にほぼ純粋なパー
メトリン酸が得られた。　使用したパーメトリン酸エチ
ルのうち、パーメトリン酸に転化したちの以外は全て回
収された。　各菌株による反応の分析結果を表４に示す
。　表中、収率は、原料中の（＋）−トランス−パーメ
トリン酸エチルに対する得られた（＋）−）ランス−パ
ーメトリン酸のモル収率を表す。

一ゝ＼　′−′、 “＼ ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ′は、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基を表す。 本式は、立体関係を表すものではない。）で表されるシ
   クロプロパンカルボン酸エステル類に、ロドトルラ・ル
   ブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂｒａ）ＩＦＯ−
   ０９１８ ロドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂ
   ｒａ）ＩＦＯ−１１００ ロドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂ
   ｒａ）ＩＦＯ−０８８９ ロドトルラ・ルブラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｒｕｂ
   ｒａ）ＩＦＯ−０９０９ キャンディダ・フミコラ（Ｃａｎｄｉｄａ　ｈｕｍｉｃ
   ｏｌａ）ＩＦＯ−０７６０ キャンディダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａｌｉｐｏ
   ｌｙｔｉｃａ）ＮＲＲＬ−Ｙ−６７９５アスペルギラス
   ・オリーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｏｒｙｚａｅ）Ａ
   ＴＣＣ−１４６０５ アスペルギラス・フラバス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｆ
   ｌａｖｕｓ）ＡＴＣＣ−１１４９２あるいは、バシラス
   　エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ．）ＤＣ−１（微
   工研菌寄第８７１９号）から選ばれた微生物あるいは該
   微生物が生産するエステラーゼを作用させ、 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、Ｒは、水素あるいは金属イオンを表す。 本式は、立体関係を表すものではない。）で表される光
   学活性な（＋）−トランス−バーメトリン酸とそのジア
   ステレオマーのエステルとに分割した後、式（II）の光
   学活性な（＋）−トランス−バーメトリン酸類を回収す
   ることを特徴とする式（II）で表される光学活性な（＋
   ）−トランス−バーメトリン酸類の製造方法