WO2005066352A1

WO2005066352A1 - 生体触媒を用いたα－ヒドロキシ酸アンモニウム塩の製造方法

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Publication number: WO2005066352A1
Application number: PCT/JP2004/019837
Authority: WO
Inventors: Youichi Kobayashi; Koichi Hayakawa; Ryosuke Mizui; Masahiro Yokoyama
Original assignee: Nippon Soda Co., Ltd.
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2005-07-21
Also published as: JP2007082401A

Abstract

　式：ＲＣＨ（ＯＨ）ＣＮで表されるα−ヒドロキシニトリル化合物を、生体触媒により、水性溶媒中で加水分解して、式：ＲＣＨ（ＯＨ）ＣＯＯ−ＮＨ４＋で表されるα−ヒドロキシ酸アンモニウム塩に変換する、2段階以上の反応槽を用いたα−ヒドロキシ酸アンモニウム塩の製造方法であって、生体触媒を含む各反応槽にα−ヒドロキシニトリル化合物［Ｉ］を必要に応じて添加しながら最終段階を除く各段階の反応液を次段階の反応槽に順次移送することにより、最終段階を含む各段階の反応槽におけるα−ヒドロキシ酸アンモニウム塩［II］の蓄積濃度を順次段階的に高めていくα−ヒドロキシ酸アンモニウム塩の製造方法であり、生産物濃度の上昇による反応速度の低下の影響が少なく、かつ高価な生体触媒の使用量を最小限に抑えることができる、工業的に有利なα−ヒドロキシ酸アンモニウム塩の高濃度水性溶液を得る方法である。

Description

明細書

生体触媒を用いたひーヒドロキシ酸ァンモニゥム塩の製造方法技術分野：

本発明は、生体触媒を用いて 0!—ヒドロキシニトリル化合物を加水分解し、

キシ酸アンモニゥム塩を高濃度で生成蓄積させる方法に関する。背景技術：

ひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩は、常法により遊離のひーヒドロキシ酸に導くことができる。 α—ヒドロキシ酸又は Q!—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩のうち、乳酸や乳酸アンモニゥムは食品工業、醸造工業、製薬工業等で用いられ、ひ—ヒドロキシイソブタン酸は医薬 ·農薬等の合成原料として有用であり、 —ヒドロキシ— 4ーメチルチオブ夕ン酸又は α—ヒドロキシ一 4—メチルチオブタン酸アンモニゥム塩は、家畜、特に家禽の飼料に必須アミノ酸であるメチォニンの不足を補う目的で添加される飼料添加物として有用である。

従来、ひーヒドロキシニトリルから生体触媒によってひ—ヒド口キシ酸を製造する方法としては、例えば、乳酸、ダリコール酸及び α—ヒドロキシイソブタン酸の製造方法（特許文献 1参照。）、乳酸、 α—ヒドロキシイソブタン酸、ひ—ヒドロキシフエニルプロピオン酸及びマンデル酸の製造方法（特許文献 2参照。）、ひーヒドロキシィソブタン酸の製造方法（特許文献 3参照。 )、 Q!—ヒドロキシ— 4ーメチルチオブタン酸の製造方法（特許文献 4〜 9参照。）等が知られている。これら先行文献に開示されたひーヒドロキシ酸の製造においては、 —ヒド口キシニトリルを生体触媒で加水分解し、先ず α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩を得て、これを通常の方法、例えば酸による中和、イオン交換樹脂力ラム、電気透析、熱分解等の方法により、遊離の α—ヒドロキシ酸を製造している。また、ひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法として、 2段階の反応槽を用いてひ—ヒドロキシニトリルの反応液中の濃度を 2段階で減少するように反応させる方法が提案されている（特許文献 1 0参照。）。

これらひーヒドロキシ酸や α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法は、いずれも目的とする物質を高濃度で生成蓄積させることにおいて満足しうるものでなく、また、目的物質の生体触媒あたりの生産速度も工業的見地から十分とは言えない。また、本発明のように、ーヒドロキシ酸アンモニゥム塩を高濃度で生成蓄積させるにあたり、段階的に蓄積濃度を上げていく生体触媒反応の有効性については記載されていない。特許文献 1：特開昭 6 1— 5 6 0 8 6号公報

特許文献 2：特開昭 6 3 - 2 2 2 6 9 6号公報

特許文献 3：特開平 4一 4 0 8 9 7号公報

特許文献 4： WO 9 6 - 0 9 4 0 3号公報

特許文献 5：特開平 8— 1 7 3 1 7 5号公報

特許文献 6：特開平 9一 3 2 2 7 9 7号公報特許文献 7： WO 98 - 1 8941号公報

特許文献 8：特開 200 1— 054380号公報

特許文献 9：特開 20 02— 034584号公報

特許文献 10：特開 2000— 1 2589 1号公報発明の開示：

一般的に生体触媒が生産物によって阻害を受けることはよく知られている（Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, VCH, 1995, p24) 。 a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の生体触媒による製造においても、上述のような従来の方法では、生産物である α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の蓄積濃度が 25重量％未満であり、 25重量％以上の蓄積濃度で a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩を実用に耐える生産速度で生産する方法はほとんど知られていない。

一方、工業的にーヒドロキシ酸アンモニゥム塩を製造するにあたって、 a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩を高濃度で蓄積させることは、その後の製品化に至る工程において、濃縮の負荷が軽減されるか又は全く濃縮の工程が必要なくなるという大きな利点がある。本発明の課題は、生産物濃度の上昇による反応速度の低下の影響が少なく、かつ高価な生体触媒の使用量を最小限に抑えることができる、工業的に有利な a—ヒド口キシ酸アンモニゥム塩の高濃度水性溶液を得る方法を提供することにある。

本発明者らは、まず、生体触媒の活性および活性持続性に対する生産物の蓄積濃度の影響を種々調べたところ、生産物阻害に対する耐性を有した生体触媒、例えば、アースロバクタ一 'エスピ一 Arthrobacter sp.) NS S C 204 (FE RM BP— 7662 (F ERM P— 1 7 924) ；特許文献 9参照）等の微生物であっても、生産物であるひ— ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の反応液中濃度が上昇するにしたがって、活性低下および活性持続性の低下が大きくなることを見い出した。そこで、生体触媒反応方法につき種々検討した結果、 1段階で a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩を高濃度で蓄積生産させるよりも、段階的に a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の蓄積濃度を上げていった方が、生体触媒あたりの反応速度が高く、しかも高い反応速度を長期間持続させることができることを見い出した。本発明をこれら知見に基づき完成するに至ったものである。

すなわち本発明は、（1) 式 [I] ： RCH (OH) CN (式中、 Rは水素原子、置換基を有していてもよい C Ceのアルキル基、置換基を有していてもよい C₂〜C₆のアルケニル基、置換基を有していてもよい Ci Ceのアルコキシ基、置換基を有していてもよいァリ一ル基、置換基を有していてもよいァリ一ルォキシ基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。 )で表される a—ヒドロキシニトリル化合物 [I]を、生体触媒により、水性溶媒中で加水分解して、式 [Π] ： RCH (OH) C〇0_NH₄+ (式中、 Rは式 [ I] における Rと同一である。）で表されるひ一ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] に変換する、 2段階以上の反応槽を用いた a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法であって、各反応槽における反応液を次段階の反応槽に順次移送すると共に該反応液が移送された反応槽にーヒドロキシニ卜リル化合物 [ I ] を添加して、各段階の反応槽におけるひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の蓄積濃度を順次段階的に高めていくことを特徴とする 0；—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法に関する。

また本発明は、（2) a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の蓄積濃度の各段階間における上昇値を順次減少させることを特徴とする上記（1) の —ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、（3)最終段階の反応槽の反応液を濃度調整反応槽に移送し、該濃度調整反応槽には α—ヒドロキシニトリルイ匕合物 [I] を添加することなく、残存している α —ヒドロキシニトリル化合物 [I] をひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] に変換することを特徴とする上記（1)又は（2)のひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、 (4) 最終の反応槽で得られるひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の水性溶媒中の蓄積濃度が 25重量％以上であることを特徴とする上記（1) 〜（3) のいずれかのーヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、（5) 反応槽の段階数が 2〜 50段階であることを特徴とする上記（1) 〜（4) のいずれかの《—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、（6) 生体触媒を再利用することを特徴とする上記（1) 〜（5) のいずれかのひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、 (7) 生体触媒として、固定化菌体又は固定化酵素を用いることを特徴とする上記（1) 〜（6) のいずれかのーヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、 (8) 固定化菌体又は固定化酵素をカチオン性ポリマーとァニオン性ポリマーとを含む固定化担体で調製することを特徴とする上記（7) の α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法や、（9) ひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] が α—ヒドロキシ— 4ーメチルチオブ夕ン酸ァンモニゥム塩であることを特徴とする上記 (1) 〜（8) のいずれかの a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法に関する。本発明の —ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法によれば、生産物濃度の上昇による反応速度の低下の影響が少なく、かつ高価な生体触媒の使用量を最小限に抑えて、工業的に有利に、高濃度 0!—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の水性溶液を得ることができる。発明を実施するための最良の形態

本発明のひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法としては、式 [I] ： RCH (〇 H) CNで表される α—ヒドロキシニトリル化合物 [I] を、生体触媒により、水性溶媒中で加水分解して、式 [II] ： RCH (OH) C〇0_NH₄+で表される《—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] に変換する、 2段階以上の反応槽を用いたーヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法であって、各反応槽における反応液を次段階の反応槽に順次移送すると共に該反応液が移送された反応槽に a—ヒドロキシニトリル化合物 [ I ]を添加して、各段階の反応槽における α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の蓄積濃度を順次段階的に上げていく α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法であれば特に制限されるものではなく、本発明の特徴である —ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の水性溶媒中の蓄積濃度を段階的に上げるにあたっては、各段階間におけるひーヒドロキシ酸アンモニゥム塩

[II] の蓄積濃度の上昇値を順次減少させることが好ましい。各段階の反応槽の濃度は、用いる生体触媒によって異なるが、例えば、第 1段階の反応槽を 15重量％、第 2段階の反応槽を 25重量％、第 3段階の反応槽を 30重量％と設定することができる。

本発明の α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法においては、各反応槽における反応液を次段階の反応槽に順次移送すると共に該反応液が移送された反応槽に α—ヒドロキシニトリル化合物 [ I ] を添加するので、段階的に各反応槽における ο;—ヒドロキシ酸ァンモニゥム塩の蓄積濃度を上昇させることができ、これにより、同一容量（各段階の合計容量）の単一槽において同量の生体触媒を用いた場合に比して、効率的に高濃度ひ一ヒドロキシ酸ァンモニゥム塩水性溶液を得ることができる。

ここで、上記式〔1 ] 及び [ 2 ] 中の Rは同一の基であり、水素原子、置換基を有していてもよい C i C eのアルキル基、置換基を有していてもよい C ₂〜C ₆のアルケニル基、置換基を有していてもよい C i C eのアルコキシ基、置換基を有していてもよいァリール基、置換基を有していてもよいァリールォキシ基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。前記置換基を有してもよい C i C eのアルキル基としては、例えば、 C i C e のアルキルチオアルキル基、 C ₁~ C ₆のヒドロキシアルキル基を好適に例示することができ、置換基を有してもよいァリール基としては、例えば、フエ二ル基を好適に例示することができ、置換基を有してもよい複素環基としては、例えば、ピリジル基、ビラジニル基を好適に例示することができる。

具体的に、式 [ I ] で表わされる α—ヒドロキシニトリル化合物としては、ラクトニトリル、アセトンシアンヒドリン、マンデロニトリル、 2—ヒドロキシ一 η—ブチロニトリル、 2—ヒドロキシ一 4ーメチルチオプチロニトリル（α—ヒドロキシー 4—メチルチオブチロニトリル）、 2—ヒドロキシー 2—フエニルプロピオ二トリル、 2 , 4—ジヒドロキシ— 3， 3—ジメチルブチロニトリル、 2—ヒドロキシー 3—ブテン二トリル、 2—ヒドロキシ— 3 _メチル— 3—ブテン二トリル、 2—ピリジンアルデヒドシアンヒドリン、 2—シァノピリジン、 3—シァノピリジン、 4一シァノピリジン、 2ーシァノピラジン等を具体的に例示することができる。

本発明の製造方法における反応槽の段階数としては、 2段階以上であれば特に制限されるものではなく、 1段階中に並列な複数の反応槽があってもよく、蓄積濃度の向上と生産効率の相対的な関係から反応槽の段数が 2〜 5 0段階であることが好ましく、 3 ~ 2 0段階であることがより好ましい。また、最終段階の反応槽の後に、'濃度調整反応槽を設けておき、最終段階の反応槽の反応液を濃度調整反応槽に移送して、該濃度調整反応槽には α —ヒドロキシニトリル化合物 [ I ] を添加することなく、残存している α—ヒドロキシニトリル化合物 [ I ]を α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II]に変換することが好ましい。濃度調整反応槽を用いることにより、残存している α—ヒドロキシニトリルをーヒドロキシ酸アンモニゥム塩に変換して、 α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の収率を向上させることができる。なお、濃度調整反応槽は、本発明における 2段階以上の反応槽には含まれない。また、濃度調整反応槽は 2段階以上設けることも可能である。

本発明の製造方法に用いる生体触媒としては、二トリルから酸へ加水分解する能力、すなわち、二トリラ一ゼ活性、及び/又は二トリルヒドラ夕一ゼとアミダ一ゼ活性を有するものであればどのようなものでも用いることができ、例えば、かかる活性を有する微生物自体、固定化微生物、粗酵素、固定化酵素等の微生物処理物を挙げることができる。かかる活性を有する微生物としては、例えば、ァエロモナス er«Mno/2as)属、ァスペルギルス (AspergUlus)属、ァシネトパクタ一 (Acinetobactei 、アル力リゲネス (AlcaligOues)属、アースロバクタ一 r Ambac er)属、ェシエリシァ (JEscherichia)鼠、エルピニァ Ezwin/a) 属、ェンテロバクタ一 E¾fem6acfer)属、ォ一レオパクテリゥムひ rea6scfej2'u )属、力セォパクター（Oaseobacfer)属、キヤンディダ andida)^^ コクリオ^ラ T ochliobolui) 属、コリネバクテリ

ゴルドナ（Gordona)鼠、シュ一ドモナス Pseudoinonas、属、ストレプトマイセス 0¾τ<9_ρήΜΏァ ces)属、セルロモナス (CfeZ/ii/o nanas) 属、ノカルディァ (N carife)属、パクテリ

チルス (Bacillus)属、ノリオポラクス（l¾ z'OTOゾ )属、パントエア CPanioea)属、フザリウム iFusa 'm )属、フラポバクテリ Flavobacteriuni 、ブレビパクテリゥ Brevibacter miMヽぺニシリゥ jPemcilliimi ヽマイコプラナ（Mycqplana)属、ミクロコッカス (Micrococcus) j^s、口コッカス (jUlodoCOCCUS、鼠、口ドシュ一ドモナス ( θί¾ΜβΙ«¾1Ώσ/2¾9)属等の微生物を挙げることができる。

より具体的には、例えば、 Aeromonas punctata IFO 13288、 Alcaligenes faecalis ATCC 8750、 Arthrobacter oxydans IFO 12138、 Arthrobacter sp. NSSC 104 (FERM P- 15424)、 Arthrobacter sp. NSSC204 (FERM BP-7662), Escheichia coli IFO 3301、 Ervinia herbicola IFO 12686、 A ureobacterium testaceum IAM 1561、 Candida guilliermondii IFO 0566、 Corynebacterium mtrilop ilus ATCC 21419、 Gordona terrae MA- 1 (FERM BP-4535), Pseudomonas synxanta IAM1235b、 Strep tomycea griseus IFO 3355、 Uellulomonas £mi IAM 12107、 Nocardia asteroides IFO 3384、 Nocardia calcarea KCCAO 191、 Nocardia polychromogenes IFM 19、 Bacteridium sp. R341 (FERM P-2719)、 Bacteridium sp. R340 (FERM P_2718)、 Bacillus sp. R332 (FERM P.2717)、 Bacillus subtilisATCC 21697、 Bacillus licheniformis IFO 12197、 Bacillus megaterium ATCC 25833、 Variovorax paradoxus IAM 12374、 Pantoea agglommerans NH-3 (FERM P-11349)、 Flavobacterium £avescens CC 8315、 Brevibacterium acetylicum IAM1790、 Brevibacterium helvolum ATCC 11822、 Micrococcus luteus ATCC 383、 Micrococcus vananslAM. 1099, Micrococcus roseus IFO 3768, Micrococcus sp. Alll (FERM P-2720), Mycoplana dimorpha ATCC 4297、 Rhodococcus sp. HT29-7 (FERM BP-3857) , Rhodococcus sp. HT40-6 (FERM BP.5231)、 Rhodococcus sp. SK92 (FERM BP.3324)、 Rhodococcus rhodochrous ATCC 12674、 Rhodococcus erythropolis IFM155、同 IFO 12320、同 IFO 12538及び同 IFO 12540等の微生物を例示することができるが、これらの中でも、生産物阻害に対する耐性を有する Arthrobacter sp. NSSC204 (FERM BP-7662)を用いることが好ましい。

これらの生体触媒は再利用することが工業的に有利であり、そのために、固定化微生物、固定化酵素等の固定化生体触媒として用いることが好ましい。生体触媒の固定化法としては、担体結合法、架橋法、包括法等の従来公知の固定化法であれば特に制限されないが、カチオン性ポリマーとァニオン性ポリマーとを含む固定化担体で調製する方法を用いることが、固定化生体触媒の活性が高いので好ましい。カチオン性ポリマ一しては、例えば、ポリアリルァミン、ポリエチレンィミン、キトサンを挙げることができ、ァニオン性ポリマ一としては、例えば、アルギン酸、カラギ一ナンを挙げることができる。また、生体触媒として遊離菌体を用いた場合は、反応槽と遊離菌体の分離機を組み合わせた反応装置を用いることで、生体触媒を再利用しながら、本発明を実施することができる。遊離菌体の分離機としては、例えば膜分離機や遠心分離機等を挙げることができる。また、生体触媒は、新鮮な生体触媒を第 1段階の反応槽に連続的又は間欠的に添加し、順次使用後の生体触媒を次段階の反応槽に移送するカスケ一ド方式を採用することにより再利用することもできる。

生体触媒反応（加水分解反応）は水性溶媒中で行われ、かかる水性溶媒としては、水単独または有機溶媒を含む水溶液が用いられる。また、生体触媒の反応液中濃度は反応槽毎に任意に選択できるが、通常乾燥菌体として 0. 15〜7. 5重量％の範囲で制御される。反応液の P Hは各反応槽で同一であつても異なっていてもよく、適当な緩衝剤もしくは酸 ·アルカリによって、通常、 5〜10の範囲に保持される。また、反応液の温度は各反応槽で同一であっても異なっていてもよく、通常 4〜60°C、好ましくは 15〜50での範囲に保持される。

最終の反応槽で得られるーヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の水性溶媒中の蓄積濃度としては、 25重量％以上であることが好ましく、 35重量％以上であることがより好ましい。これにより、その後の製品化に至る工程において、濃縮の負荷が軽減される。なお、最終の反応槽とは、最終段階の反応槽、又は濃度調整反応槽を用いる場合には濃度調整反応槽をいう。

本発明で製造される α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] としては、グリコール酸、乳酸、マンデル酸、 α—ヒドロキシブタン酸、 α—ヒドロキシイソプ夕ン酸、 a—ヒドロキシー 4ーメチルチオブタン酸、《—ヒドロキシー 2—メチルプロピオン酸、《—ヒドロキシー 2 _フエニルプロピオン酸、 α, —ジヒドロキシ—3, 3—ジメチルブタン酸、 α—ヒドロキシ一 3—ブテン酸、 α—ヒドロキシー 3—メチル一 3—ブテン酸、 2_ピリジニル— α—ヒドロキシ酢酸、 2—ピリジンカルボン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、 2 -ピラジンカルボン酸等のアンモニゥム塩など、前記例示したひ—ヒドロキシニトリル化合物 [I] を加水分解して得られる a—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] が挙げられる。その中の《—ヒドロキシ— 4—メチルチオブタン酸アンモニゥム塩は、家畜、特に家禽の飼料として有用であり、必須ァミノ酸であるメチォニンの不足を補うことができる。以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。なお、ひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の定量は高速液体クロマトグラフィーにより行った。実施例 1 ：

(固定化生体触媒の調製）

85. 5 ^の水に0. 5 gのアルギン酸ナトリウムを溶解し、 148の50重量％ァ一スロバクタ一 ·エスピー · NS S C 204湿菌体懸濁液を加えてよく混合した。この混合液を注射針の先から 0. 1Mの塩化カルシウムを含む 0. 025重量％ポリエチレンイミン（平均分子量 70000) 水溶液（IN HC 1で pH7. 5に調整） 1L中に攪拌しながら滴下し、固定化生体触媒を調製した。ここに得られた固定化生体触媒は球形のビーズ状で、デカン卜により水洗し、湿重量 14 gの固定化生体触媒（略称： CAP 7)を得、反応に供した。 (生体触媒反応）

高濃度ひーヒドロキシー 4ーメチルチオブタン酸アンモニゥム塩（略称： HAAS) の連続生産を行う生体触媒反応の実施例を示す。 4段階の濃度上昇により 25. 0重量％の HAAS水溶液を生産したときの生産性を示す実施例である。

上記方法によって調製した固定ィ匕生体触媒（CAP 7) 25. 5 g (湿重量）ずつを 1 段目反応槽、 2段目反応槽、 3段目反応槽にそれぞれ仕込み、濃度調整反応槽には 4. 8 gを仕込んだ。そして、 1段目反応槽は 12. 0重量％の11八八3水溶液 133mLで満たし、 2段目反応槽は 19. 7重量％の^1八八3水溶液 133mLで満たし、 3段目反応槽は 24. 7重量％の11八八3水溶液 133mLで満たし、濃度調整反応槽は 25. 2重量％の HAAS水溶液 25mLで満たした。各反応槽における設定濃度は、原料、触媒の種類、量から実験的に求めたものである。各反応槽と濃度調整反応槽には攪拌機を設置し緩やかな攪拌を行い、反応温度は 25 °Cに設定した。 1〜 3段目反応槽に連続的な所定量 (表 1参照）のーヒドロキシ— 4—メチルチオブチロニ卜リル（略称： HMBN) 添加開始により、反応を開始させた。反応槽間は送液ポンプにより、反応液のみをストレーナ —で固定化生体触媒が各反応槽に留まるようコントロールしながら所定量（表 1) を送液した。表 1

上記の反応定常状態を 480時間維持し、総生産量として 25. 0重量％の H A A S水溶液を 31. 51 k g得た。 HMBNの総添加量に対する HAASのモル収率は 97. 8% であった。比較例 1 ：

実施例 1と同量の生体触媒量 ·同量の反応液量で段階的にひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩蓄積濃度を上昇させることなく、 1段階で 25. 0重量％の《[八八3水溶液を生産させた場合の生産性を実施例 1の比較例として示す。

固定化生体触媒（CAP 7) 76. 5 gを仕込んだ反応槽に 24. 7重量％の HAAS 水溶液 40 OmLで満たした。実施例 1と同様、 CAP 7を 4. 8 gを仕込み、 25. 2 重量％の^[八八3水溶液 25mLで満たした濃度調整反応槽を設けた。反応槽と濃度調整反応槽には攪拌機を設置し緩やかな攪拌を行い、反応温度は 25 °Cに設定した。反応槽に連続的な所定量（表 2参照）の a—ヒドロキシ— 4ーメチルチオプチロニトリル（略称： HMBN) 添加開始により、反応を開始させた。反応槽間は送液ポンプにより、反応液のみをストレーナ一で固定化生体触媒が各反応槽に留まるようコントロールしながら所定量

(表 2) を送液した。

表 2

上記の反応定常状態を 480時間維持し、総生産量として 25. 0重量％の HAAS水溶液を 22. 57 k g得た。 HMBNの総添加量に対する HAASのモル収率は 98. 1 % であった。実施例 2 ：

4段階の濃度上昇により 50. 1重量％の HAA S水溶液を生産した場合の生産性を示す実施例である。

実施例 1と同様に調製した固定化生体触媒（CAP 7) 25. 5 g (湿重量）を 1段目反応槽、 2段目反応槽、 3段目反応槽にそれぞれ仕込み、濃度調整反応槽には 4. 8 gを仕込んだ。 1段目反応槽は 32. 4重量％の HAAS水溶液 1 33mLで満たし、 2段目反応槽は 44. 1重量％の1^八八≤水溶液 133mLで満たし、 3段目反応槽は 49. 8 重量％の11八八3水溶液 1 33mLで満たし、濃度調整反応槽は 50. 1重量％の HAA S水溶液 25mLで満たした。各反応槽と濃度調整反応槽には攪拌機を設置し緩やかな攪拌を行い、反応温度は 2 5°Cに設定した。 1〜 3段目反応槽に連続的な所定量（表 3参照）の α—ヒドロキシ一 4—メチルチオプチロニトリル（略称： HMBN) 添加開始により、反応を開始させた。反応槽間は送液ポンプにより、反応液のみをストレ一ナ一で固定化生体触媒が各反応槽に留まるようコントロールしながら所定量（表 3) を送液した。表 3

上記の反応定常状態を 480時間維持し、総生産量として 50. 1重量％の11八八3水溶液を 10. 1 5 k g得た。 HMBNの総添加量に対する HAASのモル収率は 9 8. 7% であった。比較例 2 ：

実施例 2と同量の生体触媒量 ·同量の反応液量で段階的に α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩蓄積濃度を上昇させることなく、 1段階で 50. 1重量％の11八八3水溶液を生産させた場合の生産性を実施例 2の比較例として示す。

固定化生体触媒（CAP 7) 76. 5 gを仕込んだ反応槽に 49. 8重量％の^[八八3 水溶液 40 OmLで満たした。実施例 2と同様、 CAP 7を 4. 8 gを仕込み、 50. 1 重量％の?^八八3水溶液 25 mLで満たした濃度調整反応槽を設けた。反応槽と濃度調整反応槽には攪拌機を設置し緩やかな攪袢を行い、反応温度は 251に設定した。反応槽に連続的な所定量（表 4参照）のーヒドロキシ— 4—メチルチオプチロニトリル（略称： HMBN) 添加開始により、反応を開始させた。反応槽間は送液ポンプにより、反応液のみをストレーナ一で固定化生体触媒が各反応槽に留まるようコントロールしながら所定量

(表 4) を送液した。表 4

上記の反応定常状態を 480時間維持し、総生産量として 50. 1重量％の HAA S水溶液を 5. 4 l kg得た。 HMBNの総添加量に対する HAASのモル収率は 98. 7% であった。実施例 3 ：

5段階の濃度上昇により 55. 7重量％の HAA S水溶液を生産した場合の生産性を示す実施例である。

実施例 1と同様に調製した固定化生体触媒（CAP 7) 19. l g (湿重量）を 1段目反応槽、 2段目反応槽、 3段目反応槽、 4段目反応槽にそれぞれ仕込み、濃度調整反応槽には 4. 8 gを仕込んだ。 1段目反応槽は 33. 4重量％の HAAS水溶液 10 OmLで満たし、 2段目反応槽は 45. 6重量％の?^八八3水溶液 10 OmLで満たし、 3段目反応槽は 51. 2重量％の?1八八3水溶液 10 OmLで満たし、 4段目反応槽は 55. 1重量％の HAAS水溶液 10 OmLで満たし、濃度調整反応槽は 55. 7重量％の11八八3 水溶液 25mLで満たした。各反応槽と濃度調整反応槽には攪拌機を設置し緩やかな攪拌を行い、反応温度は 25 °Cに設定した。 1〜4段目反応槽に連続的な所定量（表 5参照）の a—ヒドロキシ一 4ーメチルチオプチロニトリル（略称： HMBN) 添加開始により、反応を開始させた。反応槽間は送液ポンプにより、反応液のみをストレーナ一で固定化生体触媒が各反応槽に留まるようコントロールしながら所定量（表 5) を送液した。表 5

上記の反応定常状態を 480時間維持し、総生産量として 55. 7重量％の9： AA S水溶液を 7. 80 k g得た。 HMBNの総添加量に対する HAASのモル収率は 98. 7 % であった。

Claims

請求の範囲

1. 式 [I] ： RCH (OH) CN

(式中、 Rは水素原子、置換基を有していてもよい C₁〜C₆のアルキル基、置換基を有していてもよい C₂〜C₆のアルケニル基、置換基を有していてもよい Ci Ceのアルコキシ基、置換基を有していてもよいァリ一ル基、置換基を有していてもよいァリールォキシ基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。 ) で表されるひ—ヒドロキシニトリル化合物 [I] を、生体触媒により、水性溶媒中で加水分解して、

式 [II] ： RCH (OH) COO— NH₄ +

(式中、 Rは式 [I] における Rと同一である。）

で表される α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] に変換する、 2段階以上の反応槽を用いた 0!—ヒドロキシ酸ァンモニゥム塩の製造方法であって、

各反応槽における反応液を次段階の反応槽に順次移送すると共に該反応液が移送された反応槽にーヒドロキシニトリル化合物 [I] を添加して、各段階の反応槽における — ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の蓄積濃度を順次段階的に高めていくことを特徴とする α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

2. α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の蓄積濃度の各段階間における上昇値を順次減少させることを特徴とする 1記載の α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

3. 最終段階の反応槽の反応液を濃度調整反応槽に移送し、該濃度調整反応槽にはーヒドロキシニトリル化合物 [I] を添加することなく、残存している α—ヒドロキシニトリル化合物 [I] をひ一ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] に変換することを特徴とする 1 又は 2記載のひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

4. 最終の反応槽で得られる α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] の水性溶媒中の蓄積濃度が 25重量％以上であることを特徴とする 1〜3のいずれか記載の α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

5. 反応槽の段階数が 2〜 50段階であることを特徴とする 1〜 4のいずれか記載の α— ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

6. 生体触媒を再利用することを特徴とする 1〜 5のいずれか記載の α—ヒドロキシ酸ァンモニゥム塩の製造方法。

7. 生体触媒として、固定化菌体又は固定化酵素を用いることを特徴とする 1〜6のいずれか記載のひ—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

8. 固定化菌体又は固定化酵素をカチオン性ポリマーとァニオン性ポリマーとを含む固定化担体で調製することを特徴とする 7記載のひ一ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。

9. α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩 [II] が —ヒドロキシー 4—メチルチオブタン酸アンモニゥム塩であることを特徴とする 1〜 8いずれか記載の α—ヒドロキシ酸アンモニゥム塩の製造方法。