JPS6248391A - 脂肪酸エステル類の製造法 - Google Patents

脂肪酸エステル類の製造法

Info

Publication number
JPS6248391A
JPS6248391A JP60190543A JP19054385A JPS6248391A JP S6248391 A JPS6248391 A JP S6248391A JP 60190543 A JP60190543 A JP 60190543A JP 19054385 A JP19054385 A JP 19054385A JP S6248391 A JPS6248391 A JP S6248391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
enzyme
acid
solution
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60190543A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0695950B2 (ja
Inventor
Katsunori Akeboshi
明星 克範
Youichi Matsufune
松舟 陽一
Shiro Yoshikawa
史朗 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YOSHIKAWA SEIYU KK
Original Assignee
YOSHIKAWA SEIYU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YOSHIKAWA SEIYU KK filed Critical YOSHIKAWA SEIYU KK
Priority to JP60190543A priority Critical patent/JPH0695950B2/ja
Priority to DE8686102861T priority patent/DE3672270D1/de
Priority to EP86102861A priority patent/EP0195311B2/en
Priority to ES555633A priority patent/ES8706830A1/es
Priority to CH2181/86A priority patent/CH667284A5/de
Publication of JPS6248391A publication Critical patent/JPS6248391A/ja
Priority to US07/563,895 priority patent/US5219733A/en
Priority to SG340/93A priority patent/SG34093G/en
Publication of JPH0695950B2 publication Critical patent/JPH0695950B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

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、ステロール類及び/又は特定の脂肪族アルコ
ール類と脂肪酸とのエステル類の新しい製造方法に関す
る。
え−呈−(1)’15   i ステロール類と脂肪酸とのエステルは、従来より、例え
ばコレステリック液晶(特開昭52−24992号公報
参照)や医薬化釘用親水性基材(特開昭52−4121
5号公報、特開昭52−79030@公報参照)等とし
て、各種分野で広く用いられている。
従来かかるステロール脂肪酸エステルは、専ら有機合成
法により製造されているが、一般に有機合成法では苛酷
な反応条件が採用され、しかも副反応等が惹起する弊害
は避けられず、反応及び引続く目的物の単離精製に繁雑
な操作、工程等を特徴とする特にステロール類の水酸基
はセカンダリ−であり、しかもこれはステロイド骨格に
近接しているために、通常の脂肪族セカンダリ−アルコ
ールと比較しても反応性が低下しており、そのためにこ
れに脂肪酸を反応させ、脂肪酸エステル類を製造する場
合、酸触媒を用いて高温で長時間反応させるか、脂肪酸
を一旦酸無水物、酸ハライド等に変換させた後、エステ
ル化反応を行なう必要がある。またステロイド骨格の4
位に2個のメチル基と14位に1個のメチル基を持ち、
3位に水酸基を持つトリメチルステロール等を原料とす
る場合、該化合物はその4位の2個のメチル基の立体障
害のために更に反応性は低く、酸ハライドとしなければ
脂肪酸とのエステル化反応は困難である。しかるに各種
用途に有用なものとして所望されるステロールエステル
類は、一般に長鎖脂肪酸のエステルであり、かかるエス
テル合成のために原料とする長鎖脂肪酸のハライドは、
その入手が一般に困難であり、通常繁雑な工程を要して
別途合成せねばならず、非常に高価なものとなる不利が
ある。加えてかかる脂肪酸のハライドは、概して湿気に
より分解し易く不安定であり、しかも反応時に刺激性、
腐蝕性の生成物を副生ずるおそれがあり、特殊な反応装
置等を要する不利もある。
また、近年グリセライドやテルペンエステルの合成につ
いては、これを有機合成によることなく、リパーゼ等の
加水分解酵素の逆反応を利用して合成する方法が研究開
発されつつある。しかしながらかかる酸素を利用したス
テロールエステル類の合成例は未だ報告されておらず、
また知られている合成例はいずれもアルコール成分とし
て液状のものを用いており、常温で固形の高級アルコー
ル類を用いた例は皆無であり、しかも一般に酵素反応は
基質特異的であり、基質とする化合物が異なれば合成反
応の進行は予測できない。また通常、酵素による合成反
応の平衡は基質の方に大きく片寄ることが知られており
、上記開発された方法といえども、反応平衡を合成反応
側に移動させるために可及的に反応系内の水分を少なく
する等の特殊な手段が必要で、反応系の構築に制約があ
り、更に目的とするエステル類の合成率は通常低い。
発明が解決しようとする問題点 本発明者らは上記苛酷な反応条件を要し、高価で且つ不
安定な反応試薬等を必要とする有様合成によることなく
、所望のエステル類をより温和な条件下に有利に収率よ
く製造できる方法を提供することを目的として鋭意研究
を重ねた結果、先に特定の酵素がステロールエステル類
の合成を触媒することを見出し、この知見に基づ〈発明
を完成し、特許出願した(特願昭60−45128号)
上記方法はグリセライドやテルペンエステルの酵素的合
成とは異なって反応系の構築に制約を受けず、しかも高
収率・で目的とするエステル類を合成できる非常に優れ
たものであった。
本発明の目的は、先に開発した上記方法を工業的により
有利に実施できる改良された方法を提供することにある
。より詳しくは、比較的高価な触媒としての酵素を連続
して又は反復して使用し、目的物の合成を連続的乃至半
連続的に実施できる方法を提供することにある。
問題11、を解決するための手段 本発明によればリパーゼ及びコしIステロールエステラ
ーゼから選択される酵素類又は固定化された上記酵素類
を用いて、ステロール類及び/又は炭素数14〜32の
脂肪族アルコール類と脂肪酸とを接触反応させて脂肪酸
エステル類を製造する方法であって、上記酵素類又は固
定化酵素類を、反応混合物と分離するか分離することな
く、繰返し利用することを特徴とする脂肪酸エステル類
の連続的乃至半連続的製造方法が提供される。
本発明方法では、酵素を利用することによって、従来の
有機合成法に見られるごとき苛酷な反応条件を採用した
り、繁雑な操作等を要して原料を別途合成したり、特殊
な反応装置等を必要とすることなく、非常に温和な条件
下に容易にしかも収率よく目的とするエステル類を製造
できることは勿論のこと、更に上記酵素を繰返し利用し
て反応を連続的乃至半連続的に行なうものであるため、
自動化が容易で目的エステルの合成の省力化、製造コス
ト、設備コスト等の大巾な低減が可能である。
このように本発明方法は特に工業的実施に適している。
本発明方法において用いられる酵素類は、リパーゼ及び
コレステロールエステラーゼから選択される。ここでリ
パーゼとは、トリグリセライドを段階的にグリセリンと
脂肪酸に加水分解する反応を触媒する酵素であり、コレ
ステロールエステラーゼとは、コレステロールと脂肪酸
とのエステル結合を加水分解する酵素である。上記リパ
ーゼ及びコレステロールエステラーゼは、その起源に特
に制限はなく、各種微生物、動物、植物起源のいずれで
もよい。
リパーゼの起源微生物としては、例えばアクロモバクタ
−イオファーガス(A chromobacterio
furgus) 、アクロモバクタ−リボリテイカム(
Achromobacter  lipolyticu
m )等のアクロモバクタ−属、りOモバクテリウム 
ビスコサム(Chromobacterium   v
iscosum)等のクロモバクテリウム属、コリネバ
クテリウム アクネス(Corynebacjeriu
m  acnes )等のコリネバクテリウム属、シュ
ードモナスエアルギノーサ(pseudomonas 
 aeruginosa) 、シュードモナスフラギ(
PS8udOIIIOnaS  fragi ) 、シ
1−トモナス フルオレスセンス(P seudomo
nasfluorescens )等のシュードモナス
属、スタフィロコッカス アウレウス(S taphy
+ococcusaureus>等のスタフィロコッカ
ス属、アスペルギルスニガー(Aspergillus
  niger )等のアスペルギルス属、キャンディ
ダ シリントラシア(Candida  cylind
racea )等のキャンデイダ属、フミコーラ ラン
ギノーサ(HumicoraIanuginosa)等
のフミコーラ届、ペニシリウム力セイコラム(Peni
cillium  caseicolum) 、ペニシ
リウム クルストサム(p 1ici l I ilJ
mcrustost+m ) 、ペニシリウム シクロ
ビウム(Penicillium  cyclopiu
m ) 、ペニシリウムロキュフオーテイ(Penic
illium  roqueforti)等のペニシリ
ウム属、トルロプシス エノビ(Torulopsis
  ernobii )等のトルロプシス属、ムコール
 ミーヘイ(M ucor  m1ehei )等のム
コール属、バシラス ズブチルス(3acilluss
ubtilis)等のバシラス属、アルカリゲネス s
p(A Icaligenes  sp)等のアルカリ
土類金属、サーモマイセス イバダネンシス(T he
rmomycesibadanensis )等のサー
モマイセス属等に属する各種の微生物を例示できる。
またコレステロールエステラーゼの起源微生物としては
シュードモナス属、例えばシュードモナス エアルギノ
サ(P seudomonas  aeruainos
a)、シュードモナス フルオレスセンス (Pseudomonas  fluorescens
 ) 、シュードモナス ノブエスピー、シュードモナ
ス ディスモリティ力等、アクロモバクタ−属、例えば
アクロモバクタ−デリカチュラス(A chromob
acterdelicatulus )等、フザリウム
属、ノカルジア属、シュードモナス属、ストレプトミセ
ス瓜、キャンデイダ属、例えばキャンディダ リボリテ
イ力、キャンディダ トロピカリス、キャンデイダ イ
ンターメディア、キャンディダ シリントラシア等をそ
れぞれ例示できる。
上記各酵素の大部分は、精製された酵素として市販され
ており、本発明ではこれらの市販品をそのまま用いるこ
とができるが、特に精製された市販品を用いる必要はな
く、例えば目的とする酵素の生産能を有する微生物菌体
そのもの、その培養液、該培養液を処理して得られる粗
肝素液や酵素を含む組成物等を利用することもできる。
また本発明において固定化された上記酵素類としては、
上記酵素類を通常の方法により、適当な担体に固定化さ
せたものをいずれも用いることもできる。該固定化酵素
及びその調製の詳細については、後述する。
本発明において上記酵素類又は固定化酵素類を用いて合
成反応される一方の原料としてのステロール類とは、分
子内にステロイド骨格と水酸基とを有する化合物をいう
。ここでステロイド骨格とは、式 %式% で表わされる骨格であり、水酸基は上記骨格に直接結合
しているのが一般的である。本発明に用いられる上記ス
テロール類の具体例としては、例えばコレステロール、
7−デハイドロコレステロール、β−コレスタノール、
コブロスタノール、ラドステロール、チモステロール、
チモステノール、デスモスチロール、ブラシカステC1
−Jし、エルゴステロール、カンペステロール、β−シ
トステO−ル、γ−シトステロール、α−スピナステロ
ール、スティグマステロール等、トリメチルステロール
としてラノステロール、ジヒドロラノステロール、アグ
ノステロール、ジヒドロアグノステロール及び之等の混
合物としての羊毛ロウより分離精製して得られるイソコ
レステロール、シクロアルテノール等を例示できる。
また本発明では、上記ステロール類に代えて又はこれと
共に炭素数14〜32の脂肪族アルコール類が一方の基
質として利用できる。該アルコール類は飽和でも不飽和
でもよく、また直鎖でも分枝鎖状でもよく、更に1価で
も2価以上でもよく、之等の混合物でもよい。
直鎖飽和アルコールの具体例としては、ミリスチルアル
コール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エ
イコサノール、ドコサノール、テトラコサノール、ヘキ
サコサノール、オクタコサノール、ノナコサノール、ミ
リシルアルコール、ペンタデカノール、ヘプタデカノー
ル、ノナデカノール、テトラデカノール−2、ペンタデ
カノール−2、ヘキサデカノール−2、ヘプタデカノー
ル−2、オクタデカノール−2、ノナデカノール−2、
エイコサノール−2等を例示できる。
分枝鎖状飽和アルコールとしては、一般式0式% 及び一般式 CH3−CH2−CH+CH2+n−OHCH3(n 
=10〜28) で表わされるもの、例えば14−メチルヘキサデカノー
ル−1,16−メチルオクタデカノール−1,18−メ
チルノナデカノール エイコサノール、2o−メチルヘンエイコサノール、2
0−メチルドコサノール、22−メチルトリコサノール
、22−メチルテトラコサノール、24−メチルペンタ
コサノール−1、24−メチルへキサコサノール等及び
之等の混合物、例えばラノリンアルコールより溶剤分別
により誘導されるステロールを含まない脂肪族高級アル
コール−グリコール混合物で飽和の炭素数18〜32の
直鎖及び分校を主成分とするラノリンアルコール等を例
示できる。
不飽和の第1アルコールとしては、オレイルアルコール
、エライジルアルコール、リルイルアルコール、リルニ
ルアルコール等;α,ωージオール類、例えばテトラデ
カンジオール、ペンタデカンジオール、ヘキサデカンジ
オール、ヘプタデカンジオール、オクタデカンジオール
、ノナデカンジオール、エイコサンジオール、ヘンエイ
コサンジオール等;下式で示されるα,βージオール類
等を例示できる。
CH3→CH2÷a−C H C H2−O H0H 
 (a =1 1 〜29) (b=9〜27) (C=8〜26) 更に分校(合成)アルコール類としては、ヘキサデシル
アルコール(エッソスタンダード社)、エヌジエコール
160A,160B1181A。
200A、200C (いずれも新日本理化社)、ファ
インオキソコール1800(日産化学社)、ダイヤドー
ル18G(三菱化成社)、オクチルドデカノール(ヘン
ケル社)等を、また分校(合成)セカンダリ−アルコー
ルとしては、イソトリデシルアルコール(クラレ社)、
下式で表わされるもの等を例示できる。
本発明において他方の原料とする脂肪酸は、炭素数が2
〜32の飽和もしくは不飽和の脂肪酸のいずれでもよく
、之等は直鎖でも分枝鎖でもよい。
飽和の直鎖脂肪酸としては、例えば酢酸、酪酸、カブ0
ン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘ
ン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリ
シン酸、n−ドトリアコンタン酸等の炭素数が偶数であ
る飽和直鎖脂肪酸、及び例えばプロピオン酸、n−吉草
酸、エナント酸、ペラルゴン酸、ヘンデカン酸、トリデ
カン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン
酸、ヘンエイコサン酸、トリコサン酸、ペンタコサン酸
、ヘプタコサン酸等の炭素数が奇数である飽和直鎖脂肪
酸を例示できる。
飽和の分枝鎖脂肪酸としては、例えばイソ酪酸、イソカ
プロン酸、イソカプリル酸、イソカプリン酸、イソラウ
リン酸、11−メチル−ドデカン酸、イソミリスチン酸
、13−メチル−テトラデカン酸、イソパルミチン酸、
15−メチル−ヘキサデカン酸、イソステアリン酸、1
7−メチル−オクタデカン酸、イソアラキン酸、19−
メチル−エイコサン酸、α−エチル−ヘキサン酸、α−
へキシルデカン酸、α−へブチルウンデカン酸、2−デ
シルテトラデカン酸、2−ウンデシルテトラデカン酸、
2−デシルペンタデカン酸、2−ウンデシルペンタデカ
ン酸、式 で表わされるファインオキソコール180酸〔日産化学
社製〕等を例示できる。また上記飽和の奇数分枝鎖脂肪
酸には、例えば6−メチル−オクタン酸、8−メチル−
デカン酸、10−メチル−ドデカン酸、12−メチル−
テトラデカン酸、14−メチル−ヘキサデカン酸、16
−メチル−オクタデカン酸、18−メチル−エイコサン
酸、20−メチル−トコサン酸、22−メチル−テトラ
コサン酸、24−メチル−ヘキサコサン酸、26−メチ
ル−オクタコサン酸等の末端がイソブチル基であるアン
チイソ系の脂肪酸が包含される。
不飽和の脂肪酸としては、例えばトウハク酸、カプロレ
イン酸、リンデル酸、ラウロレイン酸、ツヅ酸、フイセ
トレイン酸、ミリストレイン酸、パルミトオレイン酸、
ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン
酸、カドレイン酸、シス−11−エイコセン酸、セトレ
イン酸、エルカ酸、セラコレイン酸、17−へキサコセ
ン酸、6.9,12.15−へキサデカテトラエン酸、
リノール酸、リルン酸、α−エレオステアリン酸、β−
エレオステアリン酸、ブニカ酸、6,9゜12.15−
オクタデカテトラエン酸、パリナリン酸、アラキドン酸
、5,8.11.14.17−ニイコサベンタエン酸、
7.10,13,16゜19−ドコサペンタエン酸、4
,7,10,13゜16.19−ドコサヘキサエン酸等
を例示できる。
また本発明に用いられる脂肪酸は、分子内に水酸基を有
するオキシ脂肪酸であってもよい。このオキシ脂肪酸と
しては、例えばα−ヒドロキシラウリル酸、α−ヒドロ
キシミリスチン酸、α−ヒトOキシパルミチン酸、α−
ヒドロキシステアリン酸、ω−ヒドロキシラウリル酸、
α−ヒドロキシアラキン酸、9−ヒトOキシー12−オ
クタデセン酸、リシノール酸、α−ヒドロキシベヘニン
酸、9−ヒドロキシ−トランス−10,12−オクタデ
カジエン酸、カモレン酸、イブロリル酸、9.10−ジ
ヒドロキシステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン
酸等を例示できる。
更に上記脂肪酸は、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク
酸、ゲルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、セベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、D。
し−リンゴ酸等のポリカルボン酸であってもよい。
上記脂肪酸は、その一種を単独で本発明の反応に利用し
てもよく、上記例示の同一群又は異なる群に匡する二種
以上を混合して本発明に用いることもできる。二種以上
を併用する場合には、脂肪酸原料として、例えば飽和の
直鎖及び分校脂肪酸並びにオキシ脂肪酸の混合物である
ラノリン脂肪酸等を有利に用いることができる。
本発明の反応は、上記ステロール類及び/又は特定の脂
肪族アルコール類と脂肪酸とを基質として、之等を前記
酵素類又は固定化酵素類の存在下に接触させることによ
り進行する。上記反応は、両基質と酵素とを単に接触さ
せるのみで行なうことができ、通常撹痒混合するのが好
ましい。本発明者らの研究によれば、特に上記反応は水
媒系、非水系、水−有機溶媒2相系のいずれでも容易に
進行し、しかも目的物の合成率はこの反応系に殆んど影
響を受けないことが見出された。
尚、上記水媒系とは、反応系の構成が、酵素、両基質及
び酵素を溶解する水及び/又は親水性物質からなる系を
言い、非水系とは反応系の構成が酵素、両基質及び少な
くとも一方の基質を溶解することのできる水不混和性有
機溶媒からなる系で、酵素が溶けずに反応系に分散して
いる系を言う。
また水−有機溶媒2相系とは、上記水媒系と非水系とを
組合せた系で、その構成は酵素、酵素を溶解する水及び
/又は親水性物質及び両基質又は少なくとも一方の基質
を溶解することのできる水不混和性有機溶媒からなる系
を言い、この系では静置、遠心分離等により酵素、親水
性物質を含む水相と基質及び有機溶媒を含む有機溶媒相
とを分離することができる。上記親水性物質とは、水と
自由に混合する物質であり、用いる酵素をできるだけ失
活させないものが望ましく、例えばグリセロール等を例
示できる。之等の用語は以下本明細書において同様の意
味で用いるものとする。また水不混和性有機溶媒につい
ては後述する。
酵素によるグリセライドの合成反応においては、反応系
の水分含量は非常に重要な因子であり、酵素の活性発現
に必要な最小限の水を除いて、反応系内の水を可及的に
少なくすることが、反応の平衡を合成側に移行させるた
めに必須の要件とされているが、本発明では通常の酵素
製剤中に含まれる程度の水分母が反応系内に存在するの
みで特に水を加えずとも合成反応が良好に進行し、また
驚くべきことに反応系内に多量の水もしくは親水性物質
例えばグリセロール等が存在する場合でも反応の平衡は
一方的に合成側に片寄るという事実及び水と不混和性の
有機溶媒系、特に好ましくは水飽和の上記有機溶媒系で
も合成反応は良好に進行するという事実を認めた。
上記非水系及び水−有機溶媒2相系に利用される有機溶
媒としては、用いる酵素をできるだけ失活させないもの
が望ましく、その具体例としては例えばn−ヘキサン、
n−へブタン、n−オクタン、イソオクタン、シクロヘ
キサン、n−デカン、n−トリデカン、n−テトラデカ
ン、n−ヘキサデカン、ポリブテン、ジイソブチレン、
流動パラフィン、スクワラン、スクワレン、ブリスタン
等の炭化水素系溶媒を例示することができる。勿論上記
各炭化水素の2種以上を混合するか又は之等を含有する
混合溶媒、例えば「アイビーソルベント1016J  
(出光石油化学社製、Ca=63%、C9=30%を主
成分とするイソパラフィン系混合物)や[アイソパーE
J  (エクソン化学社製、Ca=25〜35%、C9
75〜60%を主成分とするイソパラフィン系混合物)
も同様に有利に使用することができる。
特に、上記水−有機溶媒2相系の利用によれば、反応終
了後、酵素は水相乃至水−有機溶媒界面に、目的とする
エステル及び未反応基質は有機溶媒相に分配することが
認められ、これにより、酵素と目的エステル及び未反応
基質とを容易に分離することができる。また有機溶媒の
利用によれば、通常固形であるステロール類及び脂肪族
アルコール類を該溶媒溶液の形態で反応に供することが
でき、反応液の性状を改善して酵素−基質の接触をより
有利に行なうことができる。
上記接触時の反応条件は、用いられる酵素の失活がない
かこれが最小限に抑制される条件であればよく、通常酵
素の最適pH及び最適温度条件が採用される。一般に上
記温度としては、約10〜60℃の範囲が好適であるが
、耐熱性リパーゼ等の耐熱性の酵素を用いる場合には、
該酵素に応じてより高温条件を採用することもできる。
pHは、用いる酵素に応じてアルカリ性、中性及び酸性
のいずれかが採用され、このI)Hを調節するために適
当な酸やアルカリ、例えば塩酸、硫酸等や水酸化ナトリ
ウ゛ム、水酸化カリウム等及び例えばリン酸緩衝液等の
適当な緩衝液を、必要に応じて、反応系内に添加するこ
ともできる。更に用いる酵素の賦活因子として知られて
いる例えばカゼイン、アルブミン、カルシウムイオン、
胆汁酸及びその塩等を添加することもできる。
反応系内に存在させる酵素と両基質との比率は、本発明
方法が連続法乃至半連続法(反復法)であることを前提
として、特に制限はなく、それらの種類、反応条件等に
応じて適宜選択できる。通常1回当りの反応について検
討すれば、酵素はアルコール成分原料(ステロール及び
/又は脂肪族アルコール>1(]当り、リパーゼでは、
約1〜10万単位、好ましくは500〜5万単位程度、
コレステロールエステラーゼでは約1〜10万単位、好
ましくは50〜5万単位程度とすることができる。両基
質の使用比率も任意に決定でき、いずれを過剰としても
よく特に制限はない。通常一方の基質に対して他方を約
0.1〜20倍モル旦の範囲で用いるのが普通である。
なお、用いられる酵素の活性発現のためには、該酵素(
絶乾重量)1(Iに対して少なくとも約0.001mQ
の水の存在が必要である。一般に反応系を水媒系とする
時には、通常利用する酵素世に対して水を約0.001
〜10000倍重伍、好ましくは約20〜700倍重世
用いるのがよい。
また非水系では、酵素の活性発現のために必要な水分は
、通常市販の酵素、酵素製剤及び之等の固定化酵素剤中
に含まれており、特に添加する必要はないが、使用する
基質又はその有機溶媒溶液を、予め水飽和として用いる
のが酵素の活性が高くなることがあり好ましい。有機溶
媒は、用いる両基質が液体の場合は特に使用する必要は
なく、固体の基質を用いる場合には、その使用により反
応系の物理的性状を改善して接触反応をより容易にする
ことができる。基質濃度についても特に制限はなく、反
応系の物理的性状に応じて適宜選択できる。非水系の場
合、酵素は基質にも有機溶媒にも溶けないため粒子の形
で反応系に懸濁しており、精密濾過や遠心分離により簡
単に反応系より分離回収できる。更に水−有機溶媒2相
系の反応系を採用する場合、水と有機溶媒との使用比率
は、何ら限定はないが・、反応速度に多少の影響を与え
、用いる両基質、酵素及び溶媒の種類、之等の混合方法
、反応容器の形状、大きさ、反応液全体の体積、その他
の各種反応条件に応じて適宜決定することができる。
本発明方法は、上記接触反応の後、酵素類又は固定化酵
素類を反応混合物より分離するか分離しないかにより、
半連続法(回分法の繰返し反復法)と連続法とに大別さ
れ、之等各方法は更に固定化酵素を用いる場合と未固定
化酵素を用いる場合とで、各々以下の如く分けられる。
即ち、未固定化酵素を用いる本発明方法は、半連続法及
び連続法のいずれの場合でも、相分離を利用するか、適
当な濾過手段を採用するか、遠心分離を利用するか又は
分離膜を利用して実施される。
相分離を利用する本発明方法は、半連続法の場合、反応
系として非水系、水媒系及び水−有機溶媒2相系のいず
れかを採用し、1回の反応終了後、反応混合液に水又は
(及び)水不混和性有機溶媒を添加して水相−疎水性基
質相の2相系に転換しく水−有機溶媒2相系の場合はそ
のまま静置すればよい)、静置又は遠心分離により水相
と疎水性基質相との相分離を行ない、水相及び水−有機
溶媒界面に存在する酵素と、目的エステル及び未反応基
質を含む有機相とを分離し、かくして分離された酵素を
繰返し利用することにより行なわれる。
上記相分離の際、水媒系における有機溶媒の添加は、反
応液の乳化を破壊して相分離を促進する効果がある。ま
た分離された有機相は例えばこれをメタノール等の低級
アルコール水溶液で抽出することにより、極性の強い未
反応基質を低級アルコール水溶液中に抽出し、容易に収
率よくこれと目的エステルとに分離することができる。
濾過゛手段を採用する方法では、反応系が非水系の場合
、Vf素は非水性基質及び有機溶媒には溶けず粒子の形
で系内に懸濁しているため、例えば精密濾過、限外濾過
等の適当な濾過手段により分離することができる。上記
精密濾過としては、通常のか紙と濾過助剤とを組合せて
用いる方法を採用でき、この場合酵素は濾過助剤に吸着
された形で捕捉され、そのまま再使用できる。またメン
ブランフィルタ−等を用いた精密濾過も可能である。
該フィルターとしては特に約0.02〜10μmの孔径
を有するものが好ましく、その材質はガラス、金属等の
無機物でも合成樹脂等の有機物でもよい。有機溶媒を利
用する系の場合、上記濾過は、耐薬品性に優れた無mt
P材や、例えば再生セルロース、テフロン、ポリプロピ
レン、ポリアミド、ポリイミド等のフィルターを用いて
実施できる。
また限外濾過は、通常市販の各種限外濾過膜を用いて実
施でき、特に有機溶媒を用いた系では、耐薬品性に優れ
たポリアミド、ポリイミド、高分子電解質複合体等を用
いるのが好ましい。
更に本発明方法では、水−油混合系又は水−有機溶媒混
合系の分離を、疎水性又は多孔質の分離膜の選択的透過
性を利用した膜分離により実施することができる。即ち
、疎水性の基質及び有機溶媒は、疎水性の分離膜にあい
た微細孔の中を浸透して透過できるが水及び酵素は、表
面張力が大きいため該疎水性膜の表面を濡らすことがで
きず、微細孔の中に浸透できない。このことより、酵素
と基質及び反応物との膜分離が可能である。上記方法に
利用できる疎水性の分離膜としては、臨界表面張力が透
過すべき疎水性物質より大きく、水より小さいもの、例
えば約30〜55ダイン/cmのものを挙げることがで
きる。また上記膜の有する微細孔の径としては必ずしも
酵素より小さい必要はなく、約10μm迄であればよく
、その例としては市販のマイクロ濾過用のメンブランフ
ィルタ−の内陣水性のテフロン、ポリプロピレン製のも
のを例示できる。
前記した相分離を利用する本発明方法を連続法により行
なう場合、該連続法は、例えば未固定化酵素を水溶液形
態又は前記した水溶媒系に用い得る親水性物質の水溶液
(以下、酵素につき水溶液という場合は、この親水性物
質の水溶液を含むものとする)で利用し、これと基質又
は基質の有機溶媒溶液とを接触反応させるための反応部
と相分離を行なうための分離部とを有する適当な反応装
置を利用して、反応及び相分離を連続的に行ない、酵素
水溶液を繰返し利用しつつ分離された有機相より連続的
に目的物を得、基質である油相又は有機溶媒相は連続的
に反応部に供給する。 上記連続法の実施に適した反応
器としては、公知の各種のものをいずれも使用できる(
化学工学m1東京化学同人発行、1964年)。その代
表例としては、ミキサーセトラー型及びスプレー塔を例
示できる。
ミキサーセトラー型は、混合器(ミキサー)と、混合物
を比重差により分離する沈降器(セトラー)とを組合せ
たもので、その利用によれば混合器に酵素水溶液を満た
し、該水溶液中に基質又はその有機溶媒溶液を連続的に
供給しながら、混合器中で酵素水溶液と基質又はその有
機溶媒溶液とを撹拌混合して接触反応させ、反応混合液
を沈降器に送る。反応混合液は該沈降器内の滞留中に相
分離により水相と、目的物を含む基質相又はその有機溶
媒相(反応液)とに分離し、かくして分離された酵素を
含む重液を混合器に戻しながら、沈降器の上層の反応液
を系外に抜き出すことにより連続合成ができる。
スプレー塔を利用する方法では、例えば酵素水溶液と、
両基質又はその水不混和性有機溶媒溶液のいずれかの相
を分散相として塔中を上昇又は下降させて反応させるも
ので、特に上記基質相を分散相とするのが酵素を不必要
に循環させる必要がなく好ましい。この好ましい方法は
、より詳しくは酵素水溶液を塔中に連続相として入れて
おき、塁質相を塔下部ノズルより連続的に塔中に供給し
て分散相として該酵素水溶液の液柱中を接触反応させな
がら上昇させ、塔上部で相分離させる。塔上部で分離さ
れた基質相を連続的に又は逐次系外に抜き出すことによ
り実施される。連続相である酵素水溶液は、通常一度塔
内に仕込んだ後はその力価が低下する迄は取り替える必
要がなく、また力価の低下に応じて逐次新しい酵素水溶
液を追加補給することもできる。上記における接触反応
は塔内を上昇する基質相の液滴と酵素水溶液との界面で
行なわれるため、一般の液液抽出の場合と同様に液滴の
生成初期と凝集時の接触効果が大であり、この点から液
滴の生成と消滅とを多数回繰返すのが好ましく、従って
基質相を循環させるのが目的エステルの合成率の向上に
効果的であり、また該液滴の径を小さくしたり、酵素濃
度を高くしたり、液滴の上昇速度を遅クシて接触時間を
長くさせるのも反応速度向上に役立つ。
また上記スプレー塔利用による方法をより効率よく行な
う方法とし・では、例えば多孔板を備えた塔(多孔板塔
)を用いる方法が例示できる。これは塔の途中に多孔板
を設は段塔を構成させたもので、重い酵素水溶液が連続
相となり、軽い基質相は分散相となって、第1段目の多
孔板の孔より液滴となって酵素水溶液相中を上昇し接触
反応し、第2段目の多孔板の下部で液相をなし、次いで
再度液滴となって第2段目の板の孔を通過上昇し、これ
を繰返す。従って該多孔板塔の利用では、液滴の生成消
滅が何回も繰返されるためスプレー塔より効率が高く有
利である。
上記多孔板塔の代りに、例えば塔内の流路に多くの邪魔
板を設けて両相の接触時間を長くした邪魔根基、邪魔板
の代りに適当な充填物を充填した塔、塔内に円筒、円板
等の撹拌軸を設けて機械的撹拌を行なわせるべくした回
転円筒塔や回転円根基又は上記充填物とは拌手段とを交
互に積み重ねた塔(S cheibel塔)等も有利に
利用でき、更に機械的撹拌による代りに脈動により撹拌
を行なう脈動抽出器の他高速回転による遠心力を利用し
たp odbielniak抽出器、1 uwesta
抽出器等の遠心抽出器も利用でき、之等を組合せること
もできる。
また、本発明方法は、多孔性の反応膜で界したいずれか
一方に親水性の酵素水溶液を、他方に疎水性の基質又は
その有R溶媒溶液を存在させ、上記反応膜を介して酵素
水溶液と基質又は基質溶液とを接触反応させ、酵素水溶
液を基質と混合させることなく目的エステルを合成し且
つ酵素を繰返し利用する方法を包含している。
この方法によれば、酵素と基質とは膜により隔てられて
いるため互いに混合されることなく、該膜を介して接触
するため、基質を膜で仕切られた一方側へ連続的に供給
しながら、反応液を連続的に系外へ抜き出すことができ
、反応系が乳化することもなく、基質相への酵素蛋白の
混入もなく、また基質による酵素の活性低下もなく、水
相に加えた酵素安定剤等による反応への悪影響もないと
いう利点がある。更にVW、気密状態で反応を行ない得
るため、酸化安定性の低い基質に対しても自動酸化や二
重結合の異性化、位置移動等の副反応が起る心配もない
上記方法において用いられる多孔質反応膜の材質は、特
に限定はなく、例えばガラス1、セラミック、ステンレ
ス網、ポーラスステンレススチール等の無機物でもよく
、合成樹脂例えばテフロン、ポリプロピレン、ポリエチ
レン等のポリオレフィン、再生セロルース、ニトロセル
ロース、アセチルセルロース等のセルロース誘導体、ナ
イロン66等のポリアミド、ポリカーボネート等の有機
物でもよい。その孔径は通常的0.05μm〜10μm
のものが適当であり、その代表例としては、市販の精密
濾過用のメンブランフィルタ−を例示できる。該メンブ
ランフィルタ−としては、アセチルセルロース、ニトロ
セルロース、再生セルロース製等の親水性のもの及びテ
フロン、ポリプロピレン製等の疎水性のものがよく知ら
れており、本発明ではそれらのいずれをも使用すること
ができる。
上記反応膜の他の好ましい性質としては、膜厚約10〜
100μl、より好ましくは約20〜50μm、空孔率
20〜80%、より好ましくは約40〜60%が挙げら
れ、之等の性質を有する限り本発明に有利に用いられる
。膜の形状は特に制限はなく、通常の平膜形状でもよい
が、例えば円筒状、スパイラル状、チューブラ−状、ホ
ローファイバー状等の形状とするのがよく、之等の形状
では、酵素と基質との接触面積を平膜に比し大きくする
ことができ、反応時間を短縮して合成率を高めることが
できる。
かかる反応膜利用による本発明方法では、酵素水溶液と
疎水性の基質が該膜を介して接触して反応が進行する。
膜が疎水性の場合、疎水性基質が膜の細孔を透過して酵
素水溶液側に侵入するのを防止するため、酵素水溶液に
圧力をかけておくのが好ましい。この圧力は、膜の材質
により異なり、通常その上限値は、水が膜との表面張力
による反発力に打ちかつて膜の微細孔に浸透していくの
に必要な圧力即ちウォーターイニシェーション値であり
、一般には約0.001〜20kg/cm2の範囲が好
ましい。また膜が親水性の場合、酸素水溶液が膜の孔を
透過して基質側に侵入するのを防止するため、基質側の
圧力を約0.001〜20ka/ cm2の範囲として
おくのが望ましい。膜を介して一方に導入される酸素水
溶液は、通常その力価が低下するまでは入れ替えや補給
の必要はなく、攪拌や循環の必要もない。反対側に導入
される基質相は膜の細孔により酵素と接触反応し、この
時接触時間を長くすれば合成率は高くなる。また酵素と
基質との接触面積を大きくすることにより上記接触時間
を短縮して合成率を向上させ得る。
更に本発明は、固定化酵素を用いて実施する方法をも包
含している。ここで用いられる固定化酵素とは、上述し
たリパーゼ又はコレステロールエステラーゼを適当な固
定化用担体に固定化させたものであり、その固定化方法
は、従来公知の各秒方法により行なうことができる。代
表的固定化方法としては、例えば包括固定化法、無別担
体共有結合法、有機担体共有結合法、物理的吸着法等を
例示できる。以下之等各方法につき詳述する。
包括固定化法は、公知の各種担体を用いて実施できる。
該担体としては、本反応に利用する基質が疎水性である
ため特にゲル内に基質が浸透しやずく疎水性物質に対す
る分配係数の大きい担体が好ましい。その例としては、
例えば下記式(1)に示されるENTP等の疎水性光硬
化性樹脂[E uropean J 、 A ppli
、 M 1crobiol。
Biotechnol、、 5.325 (1979)
及び特開昭57−118792号公報参照]や下記式(
2)で示されるウレタンプレポリマーpu [81otechno1.B 1oena、、 20.
1465−1469 (1978)及びEur、 J、
 Appln。
Microbiol、 Biotechnol、、 8
.143−155(1979)参照1等を例示できる。
該ENTP樹脂は分子内のプロピレンオキサイド含量を
、pu樹脂はE○/P○含旦を、各々変化させることに
より樹脂の疎水性度を任意に変化させ得る。
上記ENTP等の疎水性光硬化性樹脂を用いる包括固定
化は、例えばm長40nmのENTP−4000に重合
開始剤を加え、約60℃にて溶解し、室温まで温度を下
げた後、酵素を粉末形態で又は予めセライト、シリカ等
の多孔質無機担体に吸着させた形態で添加混合(このと
き、適宜界面活性剤等を添加することもできる)し、そ
の後、混合物をガラス又はプラスチックの透明板上に拡
げ、その上をプラスチックのシートでカバーした後、近
紫外の光を数分間照射してゲル化させ、得られるシート
状の固定化酵素を小さく切って目的とする固定化酵素剤
を収得できる。
ウレタンポリマーを用いる包括固定化は、例えばpus
+脂中でもより疎水性の強いPu −3(平均分子ff
12529、NC○含m4.2%、エチレンオキサイド
含量57%、上記文献参照)を、約60℃に加熱して流
動性が出たところで、30℃に冷却し、流動性のある間
に酸素水溶液を加え、数分練り合せた後、4℃で約30
分間反応させ、その接水で洗浄して未反応のNC0Iを
除去した後、適当な大きさに切って目的固定化M素剤と
することができる。上記反応の際温度が30℃を越える
と酵素の失活を招くことがあるので注意する必要がある
無機又は有機担体を用いた共有結合法に用いられる担体
としては、マイクロポーラスな多孔性を有し、その細孔
表面が疎水性であるものが好ましい。通常その細孔平均
半径は約10人〜1000人であるのがよい。上記マイ
クロポーラスとは、通常担体粒子1個当りの酵素結合面
積が多くなるようなものであれば、孔の形状が縦長で細
孔半径が求められないようなものでもかまわない。上記
担体の好ましい具体例としては、例えば無機担体として
ポーラスガラス、ポーラスセラミック、セライト、チタ
ン酸化物等の多孔性金属粒子、アルミナ、多孔性シリカ
ゲル、モレキュラーシーブ、活性炭、白土、カオリナイ
ト、ベントナイト、ヒドロキシアパタイト、リン酸カル
シウムゲル及び之等のアルキルアミン誘導体等、及び有
機担体として例えばマイクロポーラスなスチレンやアル
キルアミン等の重合体を母体とする吸着樹脂、キレート
樹脂、イオン交換樹脂等、例えば[ダウエックスMWA
−IJ  (平均細孔半径150人、粒子サイズ20−
50メツシユのポリスチレン鎖をジビニルベンゼンで架
橋した母体を持つ第3級アミンを交換基とする弱塩基性
陰イオン交換樹脂、ダウケミカル社製)、親水性セルロ
ース樹脂、例えば「セルロファインGC700−m J
  (粒径45−105μm1チツソ社製)等のセルロ
ース系担体の親水基をマスクして調製したもの等を例示
できる。
上記無機担体を用いた共有結合法による酵素の固定化は
、例えば次のごとくして実施できる。即ち、上記例示の
無目担体のアルキルアミン誘導体を調製し、該担体の細
孔表面の疎水性度を高めた後、ゲルタールアルデヒド法
又はカルボジイミド法により酵素を固定化すればよい[
H,H。
Weetall、 Methods  in  Enz
ymolOgV 、 44゜134−148 (197
6)参照]。
また上記有機担体を用いた共有結合法は、疎水性の多孔
質樹脂の場合は、そのままこれに酵素を吸着させた後、
上記と同様にゲルタールアルデヒド法により固定化する
ことができるf Rev。
Ferment、  I nd、 A liment、
  11 、237(1956)参照]。より詳しくは
、例えばダウエックスMWA−1の1gを蒸留水及び1
/15Mのマツクベインバツファ(o H5,0)で洗
浄後、酵素液0.2鵬(1500U)を加え、8℃で一
夜振盪吸着させ、マツクルベインバッファ1mQ及び2
5%ゲルタールアルデヒド溶液80μQをI)口え、8
°Cで10分間振盪し、イオン交換樹脂に結合させ、最
後に20%亜硫酸水素ナトリウムO12醜を加えて、8
0℃で10分間振盪し余分のゲルタールアルデヒドを除
去し、水で洗浄すればよい。
有機担体として、例えばセルロファインGC700−m
等の親水性樹脂を用いる場合、固定化は、先ず上記樹脂
の表面に存在する親水性の水酸基をエポキシ化し、次に
このエポキシ化されたセルロファインをエチレンジアミ
ンでアミン化した後、ゲルタールアルデヒドで処理して
アルデヒド化セルロファインを調製し、これをリン酸バ
ッファ中で酵素と反応させることにより実施できる。
物理的吸着法は、担体として例えば親水性のアガロース
ゲル等の多糖類にアルキル基、フェニル基、トリチル基
等の疎水基を導入し、細孔表面を疎水性とした担体、具
体的には[オクチルセファロースCL−4BJ、[フェ
ニルセファロース0L−4BJ  (いずれもファルマ
シア社製)、i〜リチルアガロースゲル算の有機担体や
ポーラスガラス、ポーラスセラミック、セライト、チタ
ン酸化物等の多孔性金属粒子、アルミナ、多孔性シリカ
ゲル、モレキュラーシーブ、活性炭、白土、カオリナイ
ト、ベントナイト、ヒドロキシアパタイト、リン酸カル
シウムゲル及び之等のアルキルアミン誘導体等の無機担
体を用いて実施される。上記有機担体における疎水性度
は水相性のない非極性のアルキル基等を多くするか、水
酸基等の水相性の親水基をアルキル基等で修飾すること
により増加させ得る。
上記有機担体を用いた物理的吸着法は、例えば担体をリ
ン酸バッファー等でよく洗浄した後、酵素水溶液とtg
mしてこれに酵素を吸着させて調製できる。この物理的
吸着法によれば、共有結合法に比べ固定化時の酵素の活
性低下が少なく、しかも担体は親水性ゲルに疎水性のリ
ガントが付いたものであるため酵素の活性発現に必要な
充分量の水を保有、供給でき、更に疎水性の基質との親
和性も疎水基の導入により高められているため、本発明
方法に特に適している。
更に無機担体を利用する物理的吸着法は、単に担体と酵
素水溶液とを振盪するのみで実施でき、最も簡便で且つ
安価な固定化法であり、固定化時の活性低下も少なく、
物理的及び化学的にも安定なものである。
上記各種方法により固定化された固定化酵素を用いる本
発明方法は、これを半連続法で実施する場合には、例え
ば適当な反応容器に固定化酵素と基質とを入れ、非水系
、水媒系又は水−布間溶媒2相系で基質と酵素との接触
反応を行ない、次いで反応混合物より固定化酵素を通常
の方法、例えば濾過、遠心分離等により分離し、これを
再度基質と酵素との反応に繰返し利用する。上記接触反
応は、固定化酵素を物理的に破壊しない適当な条件下、
例えば擾虎条件又は通液条件下に実施できる。固定化酵
素を分離した反応混合物からの目的エステルの収得は、
前述した相分離を利用する方法と同様にして行なうこと
ができる。
また上記固定化酵素を用いる連続法は、例えば固定化酵
素を適当なカラムに充填し、このカラムに基質を連続的
に通過させて接触反応させ、目的エステル又はこれと未
反応基質とを連続的に回収し、これから目的エステルを
分濯収得することにより実施される。上記半連続法及び
連続法のいずれも固定化酵素の回収は容易で、目的エス
テルの精製段階での酵素蛋白の除去の必要はなく、しか
も回収した酵素は反復使用できる利点がある。加えて、
連続法では反応中、空気と接触することが少ないので基
質として不飽和脂肪酸等を用いる場合にもこれが空気酸
化をうけないという利点がある。
上記各種の方法により得られる目的エステルは、常法に
従い例えばカラムクロマトグラフィー等により更に精製
することができる。
かくして得られる目的エステル、例えばステロール脂肪
酸エステルは、この種エステルが従来利用されている各
種の広範な用途に利用できる。
実   施   例 以下、本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる
尚、各側において酵素旦の表示は、以下に示す方法によ
り求められた国際単位を用いた。
〈リパーゼの活性測定〉 ポリビニルアルコールの溶液([ポバール#117J(
倉敷レーヨン社製)18gと[ポバール#205J  
(同上社17) 2a トラ水800mQに懸濁し、7
5〜80℃に加温撹拌して完全に溶かした後、冷却し、
これに水を加えて1000mQとしたもの)75鵬に、
オリーブ油22.9(+をホモジナイザーにて乳化して
調製したオリーブ油乳化液5鵬と0.1Mリン酸緩衝液
4mとの混液に、試料酵素液1−を加え、マグネチツク
スタラ−F 500 rl)IIIで撹拌しつつ37℃
で20分間反応させ、次いでこれにエチルアルコール4
0戒を注加して、0.05M水酸化カリウム溶液で遊離
脂肪酸を滴定する。この条件で1分間に1μモル当量の
脂肪酸を遊離する酵素υを1国際単位(U)とする。
〈コレステロールエステラーゼの活性測定〉コレステロ
ールエステラーゼの1単位〈1U)とは、子牛血清を基
質として37℃で1分間に1μモルのコレステロールを
遊離させる活性であり、以下の反応液、酵素溶液を用い
て遊離コレステロールをコレステロールオキシダーゼで
酸化し、生成する過酸化水素をパーオキシダーゼで比色
窓mすることにより求められる。
反応液組成 oQ、2M!J:/酸緩衝液(p H6,5)  0.
6mQOパーオキシダーゼ〔シグマケミカル 社製、タイプllNo、P−8250)    0.3
milloQ、35%4−アミノアンチピリン 水溶液              0.3鵬CI0.
2W/W%フェノール水溶液  0.3m120コレス
テロールオキシダーゼ水溶液 〔東洋醸造社製、プロダクトNo、T−04を0.1M
リン酸緩衝液(pH7,0,0,05W/v%のトリト
ンX−100を含む)でIOU/mQとする)    
0.6mf20子牛血清〔グランド アイランド バイオロジカル(USA)社製〕  0.3鵬0蒸  
   留     水             0.
3−試料酵素溶液としては、酵素を10mMリン酸緩衝
液(EIH7,5,0,1%アルブミンを含む)に溶か
して約IU/m12に調製して用いる。上記反応液3m
2を比色用セルに入れ、37℃で10分間インキュベー
トし、0.05−の試料酵素溶液を加え、静かに転倒混
合し、493 nmで経時測定を行ない、吸収の増加率
(ΔAs/分)を測定する。
同じことを試料酵素溶液の代りに、希釈用緩衝液を用い
て行ない増加率(ΔAb/分)を求める。
上記吸収増加率の差(ΔA/分=ΔAs−ΔAb)が0
.05以下の時は、これが0.05以上になるまで試料
酵素溶液の濃度を高くして操作を繰返す。酵素活性(U
/III(1)は、次式により算出される。
酵素活性(U/n+o)= また目的エステルの合成率は、次の方法により算出した
。即ち、反応終了後、反応液を水−有機溶媒2相系に転
換し、有機溶媒相を分離する。この有機溶媒相の濃度を
適当に調整後、クロマロッド(石英ロッドにシリカゲル
を溶着したもの、ヤトロン社製、クロマロッド5IN)
に脂質分として20〜40μg程度チャージし、目的エ
ステルと未反応基質が分離する適当な条件(例えばヘキ
サン/エーテル/蟻酸=56/1410.3)で展開す
る。展開後、数分乾燥し、展開溶媒を除去したクロマロ
ッドをイアトロスキャンTH−10(ヤトロン社製、F
ID水素炎イオン化方式)検出器にかけて、反応液中の
脂質成分のピーク面積を求める。この面積をもとに、次
式により目的エステルの合成率を算出する。
目的エステルビーク面積×100 合成率(%)−第1成分ピーク面積十 目的エステルビーク面積 但し第1成分とは、反応基質として仕込んだ両基質のう
ちの小モル数の成分を意味する。例えばアルコール1モ
ルに対して脂肪酸を3モル仕込んだ場合は、アルコール
が第1成分となる。上式によれば、小モル数の成分が反
応液中より消失した時点で、大過剰に仕込まれた成分が
残存していても、合成率は100%となる。
各個では、特に断わらない限り、反応液の撹拌混合は、
20 wax 300 cpsの振掃培i!IN(いわ
しや生物科学社製、RMR−8−20)にて行ない、ま
た有機溶媒は水飽和のものを使用した。
実施例1 コレステロール0.1q、オレイン酸0.229、イソ
オクタン8鵬、水8−及びキャンデイダ・シリントラシ
ア由来のリパーゼ(リパーゼMY、2糖産業社製>50
0Uからなる反応液を37℃にて3時間混合反応させた
後、上層よりサンプリングし、コレステロールオレイン
酸エステル合成率を測定する。
その後、静置し上層のイソオクタン層を水との界面部分
を残してとり除いた後、更にイソオクタン5纜を加え、
混合後、静置して再びイソオクタン層を除去し、界面部
分に残っている未反応基質及び反応生成物を洗浄除去す
る。上記洗浄操作を合計5回繰返した後、再度酵素を含
む水層にコレステロール0.1!+、オレイン酸0.2
2g及びイソオクタン8−を添加して3時間反応させる
上記のように、反応後リパーゼを含む水層及び界面層を
残して、上層の基質及び反応生成物を含むイソオクタン
層を取り、その後、新たに基質及びイソオクタンを加え
るという操作を繰返して本発明を実施した。
その結果を第1図に示す。第1図は縦軸にエステル合成
率(%)を、横軸に第1回目の反応開始時をゼロタイム
とする経過時間(hr)をとり、基質を新たに交換して
3時間反応させた時のエステル合成率を、基質交換時の
経過時間に対してプロットしたものである。なお、エス
テル合成率測定後、新たに基質を交換するまでは反応液
は酵素と基質とか混合接触された状懇のままに保持した
第1図より、37°Cで130時間は、エステル合成率
が90%以上を保持し、従って少なくとも14回(1回
の合成反応を3時間サイクルで繰返すとすると約43回
)の繰返し反復合成反応によっても酵素は何ら活性を失
わないことが判る。
実施例2 実施例1において、反応液の組成をコレステロールo、
ig、オレイン酸0.220、イソオクタン2鵬、水8
鶴及びリパーゼMY500U(16,7m0)に変更し
た以外は、同様にして反応を行なった。
結果を第1図と同様にして第2図に示した。
第2図より、この例では、37℃で130 R間前後迄
は3時間反応の繰返しで合成率94%を保持し、約28
回の反復合成反応が可能で、有別溶媒相の交換による酵
素の損失はないことが判る。
実施例3 コレステロール0.1g及びオレイン酸0.22gを用
い、これにリパーゼMY500U(16,7ma)の水
溶液0.5−を作用させると時、水を0.5〜10.0
mf2の間で適宜添加した系でそれぞれ18時間反応さ
せた。
反応後、反応液にイソオクタン10mQを加え、混合静
置して界面部分を残して上層のイソオクタン層をとり除
き、下層の酵素液に析だにコレステロール0.1g及び
オレインtio、22gを加えて再度18時間反応を行
なわせる操作を合fft 3回繰返した。
結果を下記第1表に示す。
第1表 試験 添加水母  エステル合li率(%)NOo(噌
)   1回目 2回目 3回目1  0   87.
5  86.8  81.02  0.5   97,
6  97,3  97.43  1.0   97,
4  97.4  97.34  2.0   98,
2  98,0  97.95  4.0   97,
4  97.0  96,86  6.0   96.
9  96.8  96.97 10.0   92.
7  92.0  92.0この例は水系で反応させた
後、水−イソオクタン系に転換し、酵素を分離後、水媒
系で再使用したものであり、上記第1表より、反応系に
水が多量にあっても、反応の平衡は合成の方に進むこと
、反応後、水−有別溶媒2相系に転換することにより容
易に酵素の分離ができ、しがもこの分離された酵素は失
活がなく繰返し使用できることが明らかである。またこ
の結果より、系内にオレイン酸に未溶解のコレステロー
ルが存在していても合成反応は充分に進行することが判
る。
実施例4 コレステロール0.1gに対して、各種脂肪酸の0.2
2J、リパーゼMY500tJ (16,7mo)及び
イソオクタン10鵬となる反応系で、18時間反応を行
ない、反応後、水3鵬を添加混合して水−イソオクタン
2相系として相分離を行なわせ、界面部分を残してイソ
オクタン層を除去し、残った酵素水溶液に再度コレステ
ロール0.1q、各種脂肪80.22g及びイソオクタ
ン10dからなる基質溶液を加え、18時間反応させた
上記操作を合計3回繰返した結果を下記第2表に示す。
第  2  表 試験  脂肪酸    エステル合成率(%)No、 
        1回目 2回目 3回目1 オレイン
酸  98.9  98.6  98.72 パルミチ
ン酸 99,0  98.8  98.83  ’:)
、テア ’) ンM  98.5  98.0  98
.4この例は、非水系で反応後、水−有機溶!2相系と
して酵素を分離後、再使用したものであり、上記第2表
より、反応は系内に水を添加せずども容易に進行し、反
応後、水を加えて反応液を水−有医溶媒2相系に転換す
ることにより、容易に相分離がおこり、これにより酵素
を分離回収、再使用できることが判る。
実施例5 実施例4において、1回目の反応終了後、水3話を加え
る代りに反応液をそのまま0.45μmのテフロンメン
ブランフィルタ−にて濾過した。
用いたリパーゼMY(粉末)は、溶けずに反応容器壁に
付着したりブロックを作っていたが、イソオクタン10
m1で2回反応容器ごと洗浄濾過することにより回収で
きた。
同じ反応容器に、メンブランフィルタ−ごと回収した酵
素を移し、これに実施例4で用いた基質溶液を加え、再
度18時間反応させ、この操作を3回繰返した。結果を
下記第3表に示す。
第  3  表 試験  脂肪酸    エステル合成f!(%)NO9
1回目 2回目 3回目 1 オレイン酸  98,9  98,5  98.3
2 パルミチン酸 99,0  98,7  98.9
3 ステアリン酸 98,5  97.8  98.0
この例は、酵素をメンブランフィルタ−で分離後、再使
用したものであり、第3表より非水系でも、分散してい
る酵素を濾過により回収、再使用できることが判る。
実施例6 コレステロール0.1g、オレイン酸0.22Q及びイ
ソオクタン10噌からなる基質溶液に、リパーゼMY5
00U (16,7mq) を粉;l)まま添加し、3
7℃で18時間反応させた。反応液を8000rpmx
10分間遠心分離して懸濁していた酵素粒子を沈降分離
し、上澄をデカンテーションして除去後、酵素粒子を元
の反応容器に戻し、新たな基質溶液を加えて再び合成反
応を繰返した。
上記合成反応を合計3回繰返した結果、合成率は第1回
目98.5%、第2回目97.3%及び第3回目96.
−8%であった。
この例は、非水系で合成反応を行ない、反応液より酵素
を遠心分離により分離し、再使用したものであり、反応
系に懸濁している酵素は、遠心分離により分離回収、再
使用できることが判る。
実施例7 コレステロールo、io、α−ヒドロキシパルミチン酸
0.2(l及びイソオクタン2m12からなる基質溶液
に、リパーゼMY100OU (33,3mg)を水8
鵬に溶かした酵素水溶液を加え、37℃で72時間反応
させた。反応後、反応液をポリプロピレン製疎水性多孔
質膜「ジュラガード#2400J  (空孔率38%、
最大孔径0.02XO12μm、臨界表面張力35ダイ
ン/am、ポリプラスチック社製)を用いて、乳化した
上層部分を少しづつ濾過した。酵素水溶液は、表面張力
が上記膜の臨界表面張力より大きいため該膜の表面を濡
らすことができず、膜表面に存在する微細孔を通過でき
ないが、イソオクタンはこの微細孔を透過した。
透過しなかった酵素水溶液を反応容器に戻し、これに新
たに上記と同一の基質溶液を加えて再び72時間反応さ
せた。
上記第1回目の反応の合成率は73.2%及び第2回目
の反応の合成率は69.5%であった。
上記例は、水−有機溶媒2相系で反応させ、反応液を疎
水性多孔質膜で濾過して選択的に石門溶媒を透過させた
ちのであり、少し乳化した反応液からの酵素水溶の分離
は、膜の表面張力による選択的透過性を利用しても実施
できることが判る。
実施例8 第4表に示すアルコール成分(使用ff1o、 lq 
)と共に、脂肪酸及び酵素のそれぞれ所定量を用い、同
表に示す反応系及び反応時間を採用し、実施例1と同様
にして酵素水溶液と目的エステル及び未反応基質を含む
有機溶媒相との分離を行ない、酵素を反復使用した合成
反応を繰返した。結果を第4表に併記する。
但し第4表における各試薬の略号は次の通りである。
〈酵  素〉 E−1・・・リパーゼMY(8糖産業社製、キャンディ
ダ シリントラシア由来) E−2・・・リパーゼT−01(東洋醸造社製、クロモ
バクテリウム ビスコサム由来) E−3・・・リパーゼ「アマノAJ  (天野製桑社製
、アスペルギルス属由来) E−4・・・リパーゼ「アマノJP(同上社製、シュー
トモカス属由来) E−5・・・コレステロールエステラーゼT−18(東
洋醸造社製) 〈アルコール成分〉 A−1・・・コレステロール A−2・・・β−シトステロール A−3・・・スティグマステロール A−4・・・β−コレスタノール △−5・・・エルゴステロール A−6・・・イソコレステロール A−7・・・ミリスチルアルコール A−8・・・ステアリルアルコール A−9・・・オレイルアルコール A−10・・・イソトリデシルアルコール(クラレ社製
) A−11・・・エヌジエコール200A (新日本理化
社製) 八−12・・・ラノリンアルコールH1−1(吉川製油
社製) 〈脂肪酸〉 B−1・・・オレイン酸 B−2・・・パルミチン酸 B−3・・・ステアリン酸 3−4・・・リノール酸 B−5・・・カプリン酸 B−6・・・イソステアリンM(エメリー社製)B−7
・・・ラノリン脂肪酸(古川製油社製)B−a・・・F
AIP(オレイン酸、リノール酸を主とするトール油脂
肪酸、播磨化成社製)3−9・・・プロピオン酸 く有機溶媒〉 S−1・・・n−オクタン S−2・・・イソオクタン S−3・・・シクロヘキサン S−4・・・n−ヘキサデカン S−5・・・[アイビーソルベント1016J(出光石
油化学社製、C3=63%、C9= 30%を主成分とするイソパラフィン系混合溶媒) S−6・・・[アイソパーEJ  (エクソン化学社製
、C3=25〜35%、C9=75〜60%を主成分と
するイソパラフィン系混合溶媒) PB7・・・0.05Mリン酸バッファ(1)H7,0
) 第4表より、水−有機溶媒2相系において各種のアルコ
ール、脂肪酸、酵素及び有機溶媒のいずれの組合せにお
いても、酵素の分離及び反復使用が可能であり、しかも
反復使用による酵素損失が殆んど見られないことが判る
実施例9 内径2CI、長さ2mのガラスカラム(G)、ポンプ(
Pl)及び受器(T1)を備えた第3図に示すフローチ
ャートの連続反応装置を用いて、そのカラム(G2)部
にリパーゼMY125U/m12の0.05Mリン酸バ
ッファ(p H7,0>水溶液600mf2を満たし、
受器(T1)よりコレステロール−オレイン酸−イソオ
クタン=2.5g/2.5g/2501TII2の基質
溶液を、ポンプ(Pl)を用イテ、9.5mQ/hrの
速度でカラム(G)の下部ノズル(N1)を通じて小粒
径油滴として酵素水溶液層(G2)部に導入した。
導入された小粒径油滴は噴出された勢いと浮力とにより
酵素水溶液中を上昇しながら反応してガラスカラムの(
G1)部に反応生成物を含むイソオクタン層として分離
される。
このイソオクタン層を、ノズル(N2)よりオーバーフ
ローさせ、受器(T1)を経由してポンプ(Pl)より
再び酵素水溶液層(G2)部に供給した。
この様にして、基質溶液を酵素水溶液中に繰返し循環反
応させ、その時のエステル合成率の経時変化を測定した
結果を第4図に示す。−第4図は縦軸に合成率(%)を
、横軸に循環時間(hr)をとり、受器(T1)に流入
する反応溶液を経時的にナンブリングしてその合成率を
測定し循環時間に対してプロットしたものである。
第4図より、合成は約4時間で95%となり、はぼ平衡
に達することが判る。カラムへの供給速度が9.5m+
2/分であるから250戒の基質全体が1回酵素水溶液
に接触するには約26.3分を要し、約9回循環させれ
ば反応は平衡になることが判る。但しこの回数は酵素水
溶液中を基質が上昇する間での液滴の生成、消滅、滞留
時間等により当然変化し、この回数は、カラムの充填物
、邪魔板、撹拌等により変化させることができる。
実施例10 内径2CI11.長さ2mのガラスカラム(G)、ポン
プ(Pl、P2、P3)、分配器(B)、オートサンプ
ラー(A)、受器(T1)、混合器(T2)、原料タン
ク(T3)、反応液タンク(T4)及び反応停止液入試
験管〈T5)を備えた第5図に示すフローチャートの連
続反応B置を用いて、そのカラム(G2)部にリパーゼ
MY125U/鵬のリン酸バッファ(pH7,0)水溶
液600鴫を満たし、コレステロール−オレイン酸−イ
ソオクタン=2(+ /3g/600−の基質溶液を、
ポンプ(Pl)を用いて、15.5m+2/hrの速度
でカラムの下部ノズル(N1)より小粒径油滴として酵
素水溶液層(G2)部に導入した。
導入された小粒径油滴は噴出された勢いと浮力とにより
酵素水溶液中を上昇しながら反応してガラスカラムの(
G1)部に反応生成物を含むイソオクタン層として分離
される。このイソオクタン層を、ノズル(N2)よりオ
ーバーフローさせ、受器(T1)に一時的に貯留させ、
その1部をポンプ(P2)により分配器(B)を経て、
0.25鮫/分の速度で反応液タンク(T4)へ連続的
に扱き出す。
また受器(T1)よりオーバーフローしたイソオクタン
溶液は、混合タンク(T2)に入れ、そこで原料タンク
(T3)からポンプ(P3)にて0.25+ni2/分
の速度で供給された上記と同一組成の新しい基質溶液と
混合させ、この混合された基質溶液は、ポンプ(Pl)
より15.5m12/分の速度で再度ノズル(N1)を
通してガラスカラムのG2部に供給する。
オートサンプラー(A)は、分配器(B)より3時間毎
に反応液を抜ぎ出し、これを反応停止液(アセトン/エ
タノール=1/1)の入った試験管(T5)にサンプリ
ングする。
この様にして、基質溶液を酵素水溶液中に繰返し循環反
応させ、オートサンプラー(A)により3時間毎にサン
プリングした反応液におけるエステル合成率を測定した
結果を第6図に示す。
第6図は縦軸に合成率(%)を、横軸に反応開始ゼロタ
イムからの時間(hr)をとり、合成率を時間に対して
プロットしたものである。
なお、反応開始後2時間前後ではカラム上部(G1)の
イソオクタン層は乳化するが、反応の進行と共に分離し
始め5時間前後で完全に分離する。
第6図より、第5図に示す簡単なスプレー塔でも水−石
門溶媒系の反応系を採用すれば、乳化も起らず、酵素を
繰返し使用して連続的に目的エステルを合成でき、しか
も150時間以上も酵素の交換及び補給を行なうことな
く、95%以上の合成率を維持できることが判る。
実施例11 ポリプロピレン製の疎水性膜([ジュラガード2500
J 、ポリプラスチック社製、厚さ25μm、平均細孔
0.1μ11最大孔径0.04XO,4μm、空孔率4
5%、有効面積(これは膜面積より膜の取付のために塞
がれた部分を除いた面積をいう)9.60m2)により
容器を上下に仕切り、該膜の下側部屋(体積50CI0
3)にリパーゼMY62.5U/閾の水溶液5Qcm3
を満たし、また該部屋に接続した連通管にも同酵素水溶
液を入れその液面を膜面よりも20cm高くなるように
した。
上記容器の上側部屋にコレステロール0.02σ、オレ
イン10.044(+及びイソオクタン10鵬からなる
基質溶液を入れ、容器全体を振幅6CII11振盪数1
20cpmの振盪器にかけ、37℃で反応を行なった。
18時間反応後の合成率は94,6%であり、反応系は
乳化せず、基質相への水の侵入も見られなかった。
以上のように多孔質の反応膜を介して酵素と基質とを接
触反応させる上記方法によれば、酵素水溶液は表面張力
が人前いため疎水性膜を濡らすことかでず線膜に存在す
る微細孔を通過できず、疎水性の基質とは混合されない
が、疎水性基質は疎水性膜の微細孔を透過して膜の下側
で該疎水性界面に吸着している酵素と接触反応するので
、反応時間は酵素と基質との接触頻度が大きくなれば短
くなる。従って上記の如き平膜型からクレープ型、スパ
イラル型、チューブラ−型、ホロファイバー型等に代え
れば反応時間はより短縮される。
実施例12 実施例11において用いたFジュラガード2500Jに
代え、表面処理を施して親水性とした「ジュラガード3
501J  (同上社製、厚み、孔径及び空孔率は同じ
)を用い、線膜の上下各部屋に同様に各々酵素水溶液及
び基質溶液を入れた。
但し連通管の液面は膜面と同じ高さとした。
実施例11と同様の反応を18時間行なった結果、反応
系は乳化せず、合成率は92.0%であった。
この例のように親水性の膜を用いると、5?素水溶液は
膜の微細孔を浸透して膜の上側で基質と接触反応する。
実施例13 実施例11において、膜として第5表に示す4種の膜を
用い、膜下側部屋の体積を4 am3として、同条件下
に反応を行なった。その結果を下記第5表に併記する。
第  5  表 試験No、    、1   2   3   4膜の
材質   再生セル テフ ニトロセ 同左ロース  
ロン ルロース 平均孔径 <μm )    0.45   0,5 0.45 
 3.0連通管との膜 との水位差   0    3000 反応時間 (hr)      120   23  23   
23合成率(%)   63,2  80,7  70
,2  85.II乳化の有無   なし  なし  
なし  なし第5表より、いずれの膜を用いる場合も合
成反応は良好に進行し、しかも反応系の乳化はないこと
が判る。
実施例14 実施例11に用いたと同一の膜(但し有効面積は102
cm2とした)を用い、該膜下側部屋体積を82cm3
としてこれにリパーゼMY62.51J/鵬の水溶液を
満たし、連通管の液面は膜面より41 am高くし、ま
た該膜上側部屋にはコレステロール0.4Q 、オレイ
ン酸0.88o及びイソオクタン40−からなる基質溶
液を入れ、線膜の上にマグネチツクスターラーを載せ回
転させ、基質相を撹拌した。容器全体は37℃の恒温室
内に置き、反応は24時間行なった。
結果を下記第6表に示す。
第  6  表 試験 反応時 合成率 試験 反応時 合成率NO,間
(hr) (%)  No0間(hr) (%)1  
 110.0   2   222,83   3 3
8.7   4   4 −51.25   561.
7   6   670.87   777.0   
’8   88?、59   9 87.0  10 
 10 90.011  16 95.4  12  
24 96.2上記実施例11〜14より、膜面積が大
きくなる程、多量の基質をほぼ同時間でほぼ同合成率を
もって合成反応させ得ること、即ち膜の有効面積が合成
率を左右する因子であることが判る。
実施例15 実施例11に用いたと同一のg!(但し有効面積は10
.3cm2とした)を用い、該膜下側部屋体積を4.1
cm3とし、これに各種濃度のリパーゼMY水溶液を満
たし、連通管の液面を膜面より410m高くして、同様
にして反応を行なった。
3時間後の合成率を下記第7表に示す。
第  7  表 試験 リパーゼ水溶液濃度 合成率 No、    (U/m12)     (%)1  
  600     ’64.82    300  
   65.3 3    200     65.2 4    100     63.2 5     62.5   46.4 第7表より、酵素の親水性−疎水性界面への吸着は、2
00U/mQの付近で飽和に達していると考えられる。
実施例16 酵素としてリパーゼMYの600U/−水溶液を用い、
第8表に示す各アルコール成分(0,1g)に対して各
脂肪酸及び有機溶媒を組合せた基質溶液を用いて、ジュ
ラガード 2500を利用した適当な反応容器で37℃
下に、所定時間反応を行なった。反応時間と共に得られ
た結果を第8表に併記する。尚、第8表における試薬の
記号は第4表と同じである。
笛  n  男 上記実施例11〜16に示す方法においては、基質(溶
液)を膜で仕切られた一方側に連続的に一供給し、反応
液を連続的に抜き出せば、連続合成が可能であることが
判る。
実施例17 先ず、リパーゼMYを、次の■及び■の方法で固定化用
樹脂と混合して固定化させた。
■ 光硬化性樹脂ENTP−4000(関西ペイント社
製)19にベンゾイルエチルエーテル10mg及びソル
ビタンモノオレート40mGを加え、60℃にて加熱混
合溶解後、空温まで冷却し、これに酵素2000LI 
(66,7mg)を粉体で加え、よく練り込んだ後、イ
ソオクタン2戒で樹脂を希釈し、7cmx10cmxQ
、5mmの大きさでシート状に拡げ、その上をポリエス
テルの透明シートでカバーした後、光照射(東芝ケミカ
ルランプ使用、3分間)して硬化させた。
硬化後、樹脂を4〜5mm角の大きさに切り固定化酵素
剤とした。
■ 上記■の方法において、ソルビタンモノオレートを
用いることなく、且つイソオクタンに代えてベンゼン−
ヘプタン(1:1)を用いて、同様にした。
上記■及び■で得た各々の固定化酵素に、コレステロー
ル0.1o、オレイン酸0.22(]及びイソオクタン
15戒からなる基質溶液に0.05Mリン酸バッファ(
11H7,O)3m12を加え、37℃で3時間反応さ
せた。
反応後、反応液を濾過して固定化酵素を回収し、これに
新しい上記基質溶液を加えて再び反応をiテなった。
上記反応を合計5回繰返した結果を下記第9表に示す。
第  9  表 試験 使用   合  成   率 (%)NO8′f
II素 1回 2回 3回 4回 5回1  ■ 97
,7 94.8 96.5 95.4 96.82  
■ 96.5 97.0 96.3 94.8 95.
4実施例18 リパーゼMY1000Uを予めセライト100mg及び
水0.1mGと混合して、セライトに吸着させた後、実
施例17の■の方法に従い固定化酵素剤を調製した。
上記固定化酵素剤を用い、コレステロール0.1a、オ
レイン酸0.2?をイソオクタン5m12に溶かした基
質溶液、イソオクタン10鵬及び0.05Mリン酸バッ
ファ(p H7,0)3較を反応液として37°Cで4
詩間反応させ、合成率を測定した。
その後、反応液を濾過し固定化酵素を分離し、これを再
度固定化酵素として同一反応に利用した。
上記反応操作を1日に3回繰返しく3回目は4時間後の
合成率のみ測定し、反応液は濾過せず固定化酵素を基質
及び目的エステルと共に系内に存在させておき、翌日濾
過し、新しい反応操作を繰返した)、継続して10日間
反応を行なった。結果を第7図に示す。
第7図は縦軸にエステル合成率を、横軸に固定化酵素調
製後の時間をとり、基質を新しく交換して4時間後の合
成率をプロットしたものである。
線図より固定化酵素の利用によれば、10日間以上も酵
素活性は持続し、繰返し反応が実施できることが明らか
である。
実施例19 コレステロールエステラーゼT−18(東洋醸造社17
) 2000U (19,0mg)を実施例17の■の
方法で固定化して固定化酵素剤を調製した。
この固定化酵素剤にコレステロール0.1(1、オレイ
ン?i!20.22(]及びイイソオフ2115m2を
加え、37℃で1時間反応させた。
反応後、反応液を濾過して固定化酵素を回収し、これを
用いて第1回目と同じ反応系で12日間合計36回反応
を繰返した。
36回目の合成率は93.5%であった。
実施例20 実施例18の方法に従い、クロモバクテリウム・ビスコ
サム由来のリパーゼ(「リパーゼT−01」、東洋醸造
社製)2000U (7,1mg)を固定化して固定化
酵素剤を調製した。
得られた各固定化酸素剤に、コレステロール0.1(1
、オレイン酸0.22(1、イソオ、クタン15噌から
なる基質溶液及び0.05Mリン酸バッファ(p H7
,0)3mQを加えて37℃で48時間反応させ、反応
後、反応液を濾過して固定化酵素を回収し、これを用い
て第1回目と同じ反応系で反応を3回繰返した。その結
果、3回目の合成率は87.8%であった。
実施例21 ENTP−4000の1g当り、リパーゼMY2000
Uを、実施例17の■の方法で固定化して固定化酵素剤
を調製した。
上記固定化酵素剤の所定量を用い、第10表に示す各ア
ルコール成分、脂肪酸及び有機溶媒を組合せて反応を行
ない、反応後、反応液を濾過して固定化酵素を回収し、
これを再度用いて第1回目と同じ反応系で反応を繰返し
た。
結果を下記第10表に示す。
第10表 但し、第10表中、反応系における注1は、該反応系が
イソオクタン15m12と0.05Mリン酸バッファ(
p)−17,0)311112とを溶媒とする系である
ことを示す。
実施例22 セライトN0.545<ジョンズ マンビレ セールズ
社(Johns  Manville  5ales 
 Co、)製)40gを電気炉中で500℃で2時間加
熱し活性化した。次に2%アミノプロピルトリエトキシ
シランアセトン溶液中に50℃で20時間浸漬した。浸
漬後、アセトン400閾で洗浄し濾過してシラン化セラ
イトを得た。
該シラン化セライト20aを1%ゲルタールアルデヒド
水溶液に浸漬し、4℃で一夜反応させた後、0.1Mリ
ン酸バッファ(p)−17,0>にてよく洗浄、濾過し
てアルデヒド化セライトを得た。
該アルデヒド化セライト1gに対して酵素1500U、
0.1Mリン酸バッファ2較を加え、4℃で一夜固定化
した後、濾過してグルタルアルデヒド−セライト固定化
Vf索を得た。
一方上記シラン化セライト1gに対して酵素1500U
、O,1Mリン酸バッファ(pH7,0)5mQ、カル
ボジイミド試薬(1−シクロヘキシル−3−(モルホリ
ノエチル ミドメト−p−1−ルエンスルホン酸)50mgを加え
、4℃で一夜反応後、水洗、濾過してカルボジイミド−
セライト固定化酵素を得た。
また上記において、セライトに代え多孔質ガラス(CP
GOO500,平均細孔半径257.5人、粒子サイズ
120〜200メツシユ、エレクトロヌクレオニクス社
製)を用い、同様にして、グルタルアルデヒド−ガラス
固定化酵素及びカルボジイミド−ガラス固定化酵素を得
た。
尚、酵素としてはリパーゼMYを用いた。
上記で調製した各固定化酵素剤にコレステロール0.1
0、オレイン酸0.22o,イソオクタン2mQ及び0
.05Mリン酸バッファ8鵬を加えて18時間反応させ
、反応後、反応液を濾過し、固定化酵素をケーキとして
回収し、濾紙と共に反応容器に戻し、再度上記反応系で
反応を繰返した。
この操作を合計3回行なった。3回目の合成率を下記第
11表に示す。
第  1 1  表 試験 使 用 酵 素 剤  3回目の合成率No.(
%) 1 グルタルアルデヒド− セライト固定化酵素剤   93.5 2 カルボジイミド−セラ゛ イト固定化酵素剤     94.8 3 グルタルアルデヒド− ガラス固定化酸素剤    95.6 4 カルボジイミド−ガラ ス固定化酵素剤      97.4 実施例23 実施例22において、酵素としてリパーゼMYに代えて
リバーぜT−0 1を用いて同様にして各固定化酵素剤
を得た。
得られた4種の固定化酵素剤用いて、同様の反応系で4
8時間反応を行なった。その結果、それぞれ92.4%
、88.9%、94.5%及び92、4%の合成率が得
られた。
実施例24 水で洗浄濾過した湿った状態のセルロファインGC−7
00−m  (チッソ社製)75qに、1N水酸化ナト
リウム水溶液を21.6m12及びエピクロルヒドリン
12戒を加え、30℃で4時間緩かにIiflして細孔
表面に存在する親水性の水酸基をエポキシ化した。蒸留
水500−で洗浄したエポキシ化セルロファインをエチ
レンジアミン6、7−及び1N水酸化ナトリウム水溶液
1.05−と共に60℃で2.5時間反応させ、水洗、
濾過した。吸引濾過して集めたエチレンジアミンセルロ
ファイン1gに0.1Mリン酸バッファ(pl」7 、
 O ) 1 0mQ及’O’2 5%クル’2  )
Li7)Lt7’ヒト溶液1溶液1含i2、室温で一夜
振盪した後、リン酸バッファで洗浄、濾過してアルデヒ
ド化セルロファインを得た。
上記で得たアルデヒド化セルロファインとリパーゼMY
1 500Uとを、リン酸バッファ中、室温で一夜反応
させ、セロファイン固定化リパーゼ製剤を得た。
上記固定化酵素剤にコレステロール0.1g、オレイン
[0.22(l及びイソオクタン2閾からなる基質溶液
とリン酸バッファ8鵬とを加え、37℃で18時間反応
させた。反応後、反応液を濾過して回収した固定化酵素
剤に上記と同一の基質溶液を加えて、再度反応を行なっ
た。
この操作を3回繰返した結果、3回目の合成率は94.
0%であった。
実施例25 ダウエックスMWA−1の19を蒸留水及び1/15M
マツクベインバッファ(p H5.0>で洗浄後、リパ
ーゼMY(1500U)水溶液0、2−を加え、8℃で
一夜振盪して吸着させ、マツクルベインバッファ11T
II2及び25%ゲルタールアルデヒド溶液80μQを
加え、8℃で10分間Imし、イオン交換樹脂に結合さ
せ、最後に20%亜1M水素ナトリウム0.2鵬を加え
て、80℃で10分間IIして余分のグルタールアルデ
ヒドを除去し、水洗して固定化酵素剤を調製した。
上記固定化酵素剤を、コレステロール0.1g、オレイ
ン酸0.22g及びイソオクタン15−からなる基質溶
液に加え、37℃で18時間反応さけ、反応後、反応液
を濾過して固定化酵素を回収し、これを用いて第1回目
と同じ反応系で反応を3回繰返した。
その結果3回目の合成率は96.5%であった。
実施例26 アガロースに疎水基であるオクチル基をつけ、疎水性度
を高めたオクチルセファロースCL−4B(ファルマシ
ア社製)1gを、0.1Mリン酸バッファ(pH7,0
)にてよく洗浄後、濾過した。これニリバーt’MY3
000Uを0.05Mリン酸バッファ51TII2に溶
がして加え、0℃にて1時間緩かに振盪して、酵素をオ
クチルセファロースに吸着させた。1時間後、リン酸バ
ッファ11TIQで洗浄し、濾過したものを反応に用い
た。
反応は、反応時間を16時間とした他は、実施例25と
同様とした。
上記反応を4回繰返した結果、4回目の合成率は94.
8%であった。
実施例27 セライト1gにリパーゼMY2000U又はコレステロ
ールエステラーゼT−18(東洋醸造社製)100OU
とリン酸バッファ(p H7,0)5−とを加え、空温
で1時間振盪し吸着させた。
1時間後、セライトを濾過し、リン酸バッファ1−で洗
浄後、濾紙と共に反応容器に戻し固定化酵素として再使
用した。
反応時間を18時間として実施例25と同様の反応を5
回繰返した結果、5回目の合成率は固定化リパーゼMY
を用いた場合では、94.1%であり、固定化コレステ
ロールエステラーゼを用いた場合では94.5%であっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1に従い本発明方法を実施したときのエ
ステル合成率の経時変化を示ずグラフ、第2図は実施例
2に従う同エステル合成率を示すグラフ、第3図は本発
明方法の実施に適した装置の一概略図、第4図は第3図
に示す装置を用いて実施した本発明方法におけるエステ
ル合成率を示すグラフ、第5図は本発明方法の実施に適
した装置の他の一概略図、第6図は第5図に示す装置を
用いて実施した本発明方法におけるエステル合成率を示
すグラフ、及び第7図は実施例18に従い本発明方法を
実施したときのエステル合成率の経時変化を示すグラフ
である。 (以 上) 匍イ・l+1−3 第3図 第4図 楯擢峙閉(h「) 頑 di、傾← X φ<+#と 手  続  補  正  店 (自発)昭和60年9月
18日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1 事件の表示 脂肪酸エステル類の製造法 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 古川製油株式会社 4  代  理  人 大阪市東区平野町2の10 沢の鶴ビル自    発 6 補正の対象 明細1中発明の詳細な説明の項及び図面補  正  の
  内  容 1 明細書第7頁第11行に「シュードモナスエアルギ
ノーサ」とあるを「シュードモナス エアルギノーサ」
と訂正する。 2 明ml第8頁下から第2行に「エアルギノサ」とあ
るを「エアルギノーサ」と訂正する。 3 明細書第20頁下から第2行に「有機溶媒」とある
を「水不混和性有機溶媒Jと訂正する。 4 明細書第30頁第10行に「実施される」とあるを
「、この方法は実施される」と訂正する。 5 明細書第33頁第13行に「ポリカーボネート」と
あるを「ポリカーボネート」と訂正する。 6 明細書第34頁第9〜10行に「ホローファイバー
」とあるを「ホロファイバー」と訂正する。 7 明細書第30頁第13行、同頁第19行及び第38
頁第14行(2ケ所)に各々rPIJJとあるをrPU
Jと訂正する。 8 明細書第41頁第7行に「マツクベイン」とあるを
「マツクルベイン」と訂正する。 9 明細書第43頁第2行に「バッファー」とあるを「
バッファ」と訂正する。 10 明細書第46頁第5行にrO,05M、*酸化」
とあるをro、05N水酸化」と訂正する。 11 明細書第48頁第6行以降に記載の式を次の通り
訂正する。 [酵素活性(U/mc+)= 12、OX O050,05酵素濃度(mq/mQ)J
12 明細書第52頁第9行に「作用させると」とある
を「作用させる」と訂正する。 13 明細書第53頁下から第9行に「水系」とあるを
「水媒系」と訂正する。 14 明細書第61頁に記載の第4表中、試験N014
及び5の項の4回目及び5回目のff1ll(空白)に
夫々「−」を加入する。 15 明細書第66頁第10行に「9.5鵬/ hrJ
とあるをr9.5m12/分」と訂正する。 16 明細書第68頁第8行にrl 5.5mQ/hr
Jとあるをrl5.5m12/分」と訂正する。 17 明細書第84頁及び第85頁に記載の第10表中
の項目の欄に「脂肪酸く対アルコールモル)」とあるを
「脂肪酸(対アルコール、モル)」と訂正する。 18 [第1図]、「第2図J及び[第7図Jを別紙添
附の通り訂正する。 (以 上) 手  続  補  正  書 (自発)昭和61年6月
2日 特許庁長官   宇  賀  道  部  殿    
 ・〉ハ1 事件の表示 昭和60年特許願第190543号 2 発明の名称 脂肪酸エステル類の製造法 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 吉川製油株式会社 4  代  理  人 大阪市東区平野町2の10 沢の鶴ビル6 補正の対象 補  正  の  内  容 1 明a書第6頁第15〜16行に[トリグリセライド
を段階的に]とあるを「グリセライドを」と訂正する。 2 明細書8頁第17行に「起源微生物」とあるを「起
源としては、哺乳動物の各種組織、例えば膵臓、肝臓、
脳、副腎、翠丸、卵巣等の他、微生物」と訂正する。 3 明細書9頁第6行に「シュードモナス属、」とある
を削除する。 4 明11I書第11頁第13行に「でもよい。」とあ
るを「でもよいが、炭素数14〜32の分校脂肪族プラ
イマリ−もしくはセカンダリー−アルコールであるのが
好ましい。」と訂正する。 5 明1B書第19頁第16行にE等により」とあるを
「、選択的濾過等により」と訂正する。 6 明1ill!第22頁第20行に「等を」とあるを
[等や両基質と酵素との接触性を高めるための、酵素阻
害のない界面活性剤、例えば[ツイーン80J (花王
アトラス社製)、「トリトン×100J  (ロームア
ンドハース社製)等を」と訂正する。 7 明細書第63頁第5行に「活性発現」とあ。 るを「合成活性発現」と訂正する。 8 明IH1ll第38頁第4行に「室温」とあるを「
4℃」と訂正する。 9 明Ill書第38頁第17行に「60℃」とあるを
「50℃」と訂正する。 10 明細書第38頁第19行に「30分間」とあるを
「60分111Jと訂正する。 11 明細書第52頁最下行に「に示す。」とあるを次
の通り訂正する。 [に示す。 また、上記においてリパーゼMY500Uに代え、リパ
ーゼOF(キャンディダ シリントラシア由来、360
U/III(7,8糖産業社製)1000Uを用い、且
つ水の添加量を2制(一定)として、同様の反応操作を
繰返した。この結果を同様に第1表に試験N008とし
て示す。」 12 明wJ書第53頁に記載の第1表中、試験N01
7の項の次に下記試験N018の項を追加する。 r  8 2,0   97.4  97.2  97
.6  J13 明細書第63頁第5行に「由来)」と
あるを[由来、30U/Il+(+)Jと訂正する。 14 明細書第63頁第7行に「由来)」とあるを[由
来、280Ll/mg)Jと訂正する。 15 明細書第63頁第11に「由来)」とあるを「由
来、4tJ/110)Jと訂正する。 16 明細書第63頁第11行に[由来)Jとあるを[
由来、30U/mg)Jと訂正する。 17 明細書第63頁第13行に「社製)」とあるを「
社製、105 U/mg) Jと訂正する。 18 明iim!第82頁第16行に「であった。Jと
あるを次の通り訂正する。 「であった。 上記反応後、反応液を休日を除いて1日1回濾過して固
定化酵素を回収し、上記と同じ反応系で基質溶液を毎日
取り替えつつ、更に120日間に亘って同一反応を繰返
した。 最終日の反応開始5時間後の合成率は、95.0%であ
った。」 (以 上)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リパーゼ及びコレステロールエステラーゼから選
    択される酵素類又は固定化された上記酵素類を用いて、
    ステロール類及び/又は炭素数14〜32の脂肪族アル
    コール類と脂肪酸とを接触反応させて脂肪酸エステル類
    を製造する方法であつて、上記酵素類又は固定化酵素類
    を、反応混合物と分離するか分離することなく、繰返し
    利用することを特徴とする脂肪酸エステル類の連続的乃
    至半連続的製造方法。
JP60190543A 1985-03-06 1985-08-29 脂肪酸エステル類の製造法 Expired - Fee Related JPH0695950B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60190543A JPH0695950B2 (ja) 1985-08-29 1985-08-29 脂肪酸エステル類の製造法
DE8686102861T DE3672270D1 (de) 1985-03-06 1986-03-05 Verfahren zur herstellung von fettsaeureestern.
EP86102861A EP0195311B2 (en) 1985-03-06 1986-03-05 Process for preparing fatty acid esters
ES555633A ES8706830A1 (es) 1985-08-29 1986-05-20 Procedimiento de preparar esteres de acidos grasos
CH2181/86A CH667284A5 (de) 1985-08-29 1986-05-29 Verfahren zur herstellung von fettsaeure-estern.
US07/563,895 US5219733A (en) 1985-03-06 1990-08-07 Process for preparing fatty acid esters
SG340/93A SG34093G (en) 1985-03-06 1993-03-27 Process for preparing fatty acid esters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60190543A JPH0695950B2 (ja) 1985-08-29 1985-08-29 脂肪酸エステル類の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6248391A true JPS6248391A (ja) 1987-03-03
JPH0695950B2 JPH0695950B2 (ja) 1994-11-30

Family

ID=16259832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60190543A Expired - Fee Related JPH0695950B2 (ja) 1985-03-06 1985-08-29 脂肪酸エステル類の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0695950B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62296894A (ja) * 1986-06-17 1987-12-24 Toyo Tire & Rubber Co Ltd コレステロ−ルエステルの製造法
JPS6356293A (ja) * 1986-08-27 1988-03-10 Agency Of Ind Science & Technol 脂肪酸エステルの合成法
WO2002027013A1 (fr) * 2000-09-27 2002-04-04 Ikeda Food Research Co., Ltd. Processus de production d'esters d'acide gras de sterol comestibles
JP2004535821A (ja) * 2001-06-21 2004-12-02 テー プルス テー オレオヒェミー ゲーエムベーハー 天然の油と脂肪からの、それらの酵素的な分解による脂肪酸を得るための方法と装置。
JP2012219196A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 Okamura Seiyu Kk 飽和脂肪酸ステロールエステル
JP2014047311A (ja) * 2012-09-03 2014-03-17 Chikuno Shokuhin Kogyo Kk 植物ステロールとトリテルペンアルコールの分離方法およびこれらの脂肪酸エステルの製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6058086A (ja) * 1983-09-09 1985-04-04 Nitto Electric Ind Co Ltd エステル類の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6058086A (ja) * 1983-09-09 1985-04-04 Nitto Electric Ind Co Ltd エステル類の製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62296894A (ja) * 1986-06-17 1987-12-24 Toyo Tire & Rubber Co Ltd コレステロ−ルエステルの製造法
JPS6356293A (ja) * 1986-08-27 1988-03-10 Agency Of Ind Science & Technol 脂肪酸エステルの合成法
WO2002027013A1 (fr) * 2000-09-27 2002-04-04 Ikeda Food Research Co., Ltd. Processus de production d'esters d'acide gras de sterol comestibles
US6989456B2 (en) 2000-09-27 2006-01-24 Ikeda Food Research Co., Ltd. Process for producing edible sterol fatty acid esters
JP2004535821A (ja) * 2001-06-21 2004-12-02 テー プルス テー オレオヒェミー ゲーエムベーハー 天然の油と脂肪からの、それらの酵素的な分解による脂肪酸を得るための方法と装置。
JP2012219196A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 Okamura Seiyu Kk 飽和脂肪酸ステロールエステル
JP2014047311A (ja) * 2012-09-03 2014-03-17 Chikuno Shokuhin Kogyo Kk 植物ステロールとトリテルペンアルコールの分離方法およびこれらの脂肪酸エステルの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0695950B2 (ja) 1994-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0195311B1 (en) Process for preparing fatty acid esters
US5219733A (en) Process for preparing fatty acid esters
EP0120285B1 (en) Biochemical process for reacting hydrophobic and hydrophilic substrates and apparatus therefor
EP0140542B1 (en) An immoblized lipase preparation and use thereof
US4629742A (en) Hydrolysis of fats
Giorno et al. Performance of a biphasic organic/aqueous hollow fibre reactor using immobilized lipase
US5010004A (en) Method for continuous reaction with fluidized immobilized lipase
US5292649A (en) Method for reaction of lipase upon fatty acid
JP2004532857A (ja) リン脂質の製造方法
JP2719667B2 (ja) エステル交換脂の製造法
US3880739A (en) Enzyme catalyzed oxidations of hydrocarbons
JPS6248391A (ja) 脂肪酸エステル類の製造法
US4678580A (en) Hydrolysis of fats
JP2003135091A (ja) 溶媒及び水が存在しない媒体中における酵素トランスエステル化によるステロール又はスタノールのエステル類の製造方法
WO1990004033A1 (en) Production of monoglycerides by enzymatic transesterification
JP2554469B2 (ja) 脂肪酸エステル類の製造法
JPH08294394A (ja) ジグリセリドの製造法
JP2983655B2 (ja) ジグリセリドの製造法
US5017476A (en) Method for the biocatalytic reaction of organic substances
JPH0971594A (ja) 酵素法による糖又は糖アルコールの脂肪酸エステルの製造方法
JPH06505148A (ja) 親水性基質の酵素的逆加水分解−両親媒性化合物の製法
EP1285968B1 (en) Selective transesterification of stanols in mixtures comprising sterols and stanols
WO2007043631A2 (en) Two-staged process for the preparation of fatty acids from fat or oil comprising one step of enzymatic hydrolysis employing an immobilized lipase and an other step of high temperature and pressure hydrolysis
JPS63240790A (ja) 高分子量リパ−ゼによる対称型トリグリセリドの製造法
JPH01218593A (ja) 脂肪酸エステルの合成法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees