JPH0856652A - 環状S−α−アミノカルボン酸およびR−α−アミノカルボキサミドの生物工学的製造方法 - Google Patents
環状S−α−アミノカルボン酸およびR−α−アミノカルボキサミドの生物工学的製造方法Info
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Abstract
より置換された、5員または6員の飽和複素環式環を形
成する。〕のα−アミノカルボキサミドからの、一般式
II のS−α−アミノカルボン酸の製造。 【構成】 α−アミノカルボキサミドをそのラセミ化合
物またはその光学活性異性体の形態で、唯一の窒素源と
して利用する能力がある微生物を利用する。
Description
もに、場合により置換された、5員または6員の飽和複
素環式環を形成する。〕のラセミ化合物またはその光学
活性異性体の形態の、α−アミノカルボキサミドを唯一
の窒素源として利用することができ、かつ、上に定義し
た式Iの(RS)−α−アミノカルボキサミドを、一般
式
−α−アミノカルボン酸に転化する能力を有する新規な
微生物に関する。これらの微生物およびそれらの細胞を
除いた酵素は、S−α−アミノカルボン酸(式II)およ
び(または)一般式
−α−アミノカルボキサミドを製造する新規な方法に使
用される。
ばS−α−ピペコール酸は、多数の生物活性化合物、た
とえば、チオリダジンまたはピプラドール(Ng-Youn-Ch
enet al., J. Org. Chem., Vol.59, No.8, 1994)を製
造するための、重要な中間体である。
のラセミ化合物の分割について、多数の化学的な方法に
加えて、生物工学的なラセミ化合物分割法も知られてい
る。たとえば、Huh et al.(Biosci., Biotech. Bioche
m., 56(12), 2081-2082)が、(RS)−ピペコール酸の
ラセミ化合物を、R−アミノ酸オキシダーゼを用いて分
割する方法を記述している。 これは、R−異性体のΔ
1 −ピペリジン−2−カルボン酸への特殊な酸化、結果
的としてS−ピペコール酸を与える酸化を意味する。
Δ1−ピペリジン−2−カルボン酸の(RS)−ピペコー
ル酸への化学的な還元の後、R−アミノ酸オキシダーゼ
を作用させれば、結果的に再びS−ピペコール酸にな
る。 これはR−ピペコール酸の含有量がたえず減少す
ることを伴う。 これに類似のS−プロリンの製造方法
が、J. Ferm. Bioeng., 74, 189-190, 1992 に記述され
ている。 しかしながら、これら二つの方法には、工業
的な規模では実施可能でない、という不利益がある。
もうひとつの不利益は、精製したR−アミノ酸オキシダ
ーゼを用いなければならないということである。
は、アスペルギルス・ニゲルから得られるリパーゼの作
用により、S−ピペコール酸およびR−ピペコールエス
テル(Ng-Youn-Chenet al., 1994, ibid)に転化され
る。 しかしながら、この方法には、S−ピペコール酸
がee=93%のエナンチオマー純度でしか得られない
という不利益がある。
ボン酸を製造することができる、簡単で、工業的に実施
可能な生物工学的製法であって、高いエナンチオマー純
度で生成物を分離することができる製造方法を提供する
ことにある。
用し、請求項5の方法を用いることにより達成される。
たは廃水から、常用の微生物学的技術の助けを借りて単
離することができる。 これらの微生物は、本発明に従
って a)α−アミノカルボキサミド(式I)をラセミ化合物
またはその光学活性異性体の形態で、唯一の窒素源とし
て、適当な炭素源とともに含む培養基中で、常用の方法
に従ってそれらの微生物を培養し、 b)その後、培養により得られた培養物から、安定であ
って(RS)−α−アミノカルボキサミド(式I)をS
−α−アミノカルボン酸(式II)へ転化することができ
る微生物を選択すること、によって単離される。
ーゼを含む微生物を、すべて使用することができる。
ピペラジンカルボキサミドまたはピペコールアミドを、
ラセミ化合物またはその光学活性異性体の形態で、唯一
の窒素源として利用する微生物を選択することが望まし
い。 とくに、S−ピペラジンカルボキサミドまたはS
−ピペコールアミドを唯一の窒素源として利用する微生
物を選択することが好ましい。
ば、糖、シュガーアルコール、カルボン酸またはアルコ
ールを、成長基として利用することができる。 使用で
きる糖は、ヘキソースたとえばグルコース、またはペン
トースである。 使用できるカルボン酸は、ジカルボン
酸またはトリカルボン酸またはそれらの塩、たとえば、
クエン酸またはコハク酸またはそれらの塩である。 ア
ルコールとしては、三価アルコール、たとえばグリセロ
ールを使用することができる。 グリセロールのような
三価アルコールを炭素源として使用することが好まし
い。
常使用しているもの、たとえば、Kulla et al(Arch. M
icrobiol., 135, 1-7, 1983)のミネラル塩基や、後に示
す表1に掲げたものが使用可能である。 表1に掲げた
ものを使用することが好ましい。
に誘導されるのが好都合である。酵素誘導物としては、
たとえば、ピペラジンカルボキサミド、ピペコールアミ
ドまたはアセトアミドを使用することができる。
は、温度は15℃〜50℃の範囲であって、20℃〜4
5℃が好ましく、pHは5〜10の間、とくに6〜9の
間が好ましい。
好ましい微生物は、ピペラジンカルボキサミドを利用す
るクレブシエラ属の微生物で、とくに寄託番号DSM9
175およびDSM9176のクレブシエラ・ニューモ
ニア種または寄託番号DSM9174のクレブシエラ・
テリゲナ種、ならびにそれらの機能的に等価の変種およ
び突然変異種である。 これらの微生物は、ブダペスト
条約に従い、ブラウンシュヴァイク D−38124 マ
シェロダーヴェク 1b の、ドイチェ・ザムルング・フ
ォン・ミクロオルガニズメン・ウント・ツェルクルトゥ
レン・GmbHに、1994年4月25日に寄託され
た。
を利用するシュードモナス属の微生物で、とくに寄託番
号DSM9923のシュードモナス・プチダ種または寄
託番号DSM9924のシュードモナス・フルオレセン
ス種、ならびにそれらの機能的に等価の変種および突然
変異種である。 これらの微生物は、ブダペスト条約に
従い、ブラウンシュヴァイク D−38124 マシェロ
ダーヴェク 1b の、ドイチェ・ザムルング・フォン・
ミクロオルガニズメン・ウント・ツェルクルトゥレン・
GmbH に、1994年4月20日に寄託された。
の語句は、もとの微生物と同じ特性および機能を本質的
にもつ微生物を意味する。 このタイプの変種および突
然変異種は、偶然に、たとえばUV照射によって生じ
る。
れた微生物DSM9176の科学的な記述 株の特性 細胞形状 棒状 幅 μm 0.8〜1.0 長さ μm 1.0〜3.0 運動性 − グラム反応 − 3%KOHによるリーシス + アミノペプチダーゼ(Cerny) + 胞子 − オキシダーゼ − カタラーゼ + 成長 嫌気的 + (OFテスト)からの酸 グルコース好気的 + グルコース嫌気的 + グルコースからのガス + (ASA)からの酸 グルコース + フルクトース + キシロース + エリトリトール − アドニトール + D−マンノース + L−ラムノース + ズルシトール − イノシトール + ソルビトール + α−メチル−D−グルコシド + セロビオース + マルトース + ラクトーゼ + L−ソルボース − L−フコース + D−アラビトール + ONPG + ADH − LDC + ODC − VP + インドール − H2S生成 − シモンズクエン酸 + フェニルアラニンデアミナーゼ − ウレアーゼ − ゼラチンの加水分解 − DNA −。
微生物DSM9174の科学的な記述 株の特性 細胞形状 棒状 幅 μm 0.8〜1.0 長さ μm 1.0〜2.0 運動性 − グラム反応 − 3%KOHによるリーシス + アミノペプチダーゼ(Cerny) + 胞子 − オキシダーゼ − カタラーゼ + 成長 嫌気的 + (OFテスト)からの酸 グルコース好気的 + グルコース嫌気的 + グルコースからのガス + (ASA)からの酸 グルコース + フルクトース + キシロース + エリトリトール − アドニトール + D−マンノース + L−ラムノース + ズルシトール − イノシトール + ソルビトール + α−メチル−D−グルコシド + セロビオース + マルトース + ラクトーゼ + L−ソルボース + L−フコース + D−アラビトール + 5−ケトグルトネート + ONPG + ADH − LDC + ODC + VP + インドール − H2S生成 − シモンズクエン酸 + フェニルアラニンデアミナーゼ − ウレアーゼ − ゼラチンの加水分解 − DNA −。
−α−アミノカルボン酸のおよび(または)一般式
−α−アミノカルボキサミドの製造方法は、一般式
(RS)−α−アミノカルボキサミド中のS−α−アミ
ノカルボキサミドを、上に記述した特定の微生物を利用
して、またはこれらの微生物からの細胞を除いた酵素を
利用して、S−α−アミノカルボン酸に転化させ、生物
的転換の結果である、S−α−アミノカルボン酸のみな
らず適切であれば単離されるR−α−アミノカルボキサ
ミドをも含む生成物を分離することによって行なわれ
る。
に、場合により置換された、5員または6員の飽和複素
環式環を形成する。〕の前駆体(RS)−α−アミノカ
ルボキサミドは、対応する芳香族アミドから、当業者に
は知られている水素化によって得ることができる。
たは6員の飽和複素環式環をもつアミノカルボキサミド
は、場合により置換されたプロリンアミド、ピラゾリジ
ンカルボキサミド、イミダゾリジンカルボキサミド、オ
キサゾリジンカルボキサミド、イソキサゾリジンカルボ
キサミド、チアゾリジンカルボキサミドまたはトリアゾ
リジンカルボキサミドである。 インドリンアミドは、
たとえば、置換されたプロリンアミドとして使用するこ
とができる。
たは6員の飽和複素環式環をもつアミノカルボキサミド
は、ピペラジンカルボキサミド、ピペコールアミド、モ
ルフォリンカルボキサミド、パーヒドロキノリンカルボ
キサミド(キノリナンカルボキサミド)、パーヒドロイ
ソキノリンカルボキサミド(イソキノリナンカルボキサ
ミド)、パーヒドロキノキサリンカルボキサミド(キノ
キサリナンカルボキサミド)であり、それらは同様に場
合により置換されている。 置換された5員または6員
の飽和複素環式環をもつアミノカルボキサミドの代表例
としては、C1〜C4−アルキル置換、たとえば4−メチ
ルピペコールアミド、H2N−CH2−置換、たとえば4
−アミノメチルピペコールアミド、または4−シアノピ
ペコールアミドのようなCN置換が可能である。 ピペ
ラジンカルボキサミド、ピペコールアミドまたは4−メ
チルピペコールアミドを使用することが好ましい。
によく知られた微生物の破壊によって得ることができ
る。 この目的のために、たとえば、超音波、フレンチ
プレスまたはリゾチーム法を使用することが可能であ
る。 これらの細胞を除いた酵素を、適切な担体上に固
定することも可能である。
適切なものは、クレブシエラ・テリゲナ種(DSM91
74)、クレブシエラ・ニューモニア種(DSM917
5およびDSM9176)、シュードモナス・プチダ種
(DSM9923)およびシュードモナス・フルオレセ
ンス種(DSM9924)ならびにそれらの細胞を除い
た酵素である。 この工程はとくに、クレブシエラ・テ
リゲナ種(DSM9174)、クレブシエラ・ニューモ
ニア種(DSM9175およびDSM9176)で実施
される。 同様に適切なのは、前述の微生物の機能的に
等価な変種および突然変異種である。
の後で、休眠細胞(成長せず、また、もはや炭素または
エネルギー源を必要としなくなった細胞)または成長細
胞を用いて実施される。
ては、当業者に知られたもの、たとえば、前述の Kulla
et al., 1983 (ibid)のミネラル塩、低モルリン酸塩緩
衝液、HEPES 緩衝液または表1に記述した培養基を使用
することができる。 通常、炭素源および窒素源を含む
培養基、たとえば市場で手に入る培養基、または表1に
掲げる培養基が、成長細胞を用いる本プロセスのために
使用されている。 本プロセスは、表1に示した培養基
で実施することが好ましい。
ボキサミドを、培養基中の(RS)−α−アミノカルボ
キサミドの濃度が20%重量を超えないように、好まし
くは10%重量を超えないように、1回で、または連続
的に添加して実施することが好ましい。
能であり、好ましくはpH7〜10である。
るのが好都合であり、30〜60℃が好ましい。
のS−α−アミノカルボキサミドは、完全にS−α−ア
ミノカルボン酸に転化され、同様に生成するR−α−ア
ミノカルボキサミドがこれに伴う。
ン酸および(または)R−α−アミノカルボキサミド
は、常用の仕上げ方法、たとえば、酸性化、クロマトグ
ラフィーまたは抽出によって分離することができる。
源として利用することができる微生物の単離 表1に示した組成の培養基1を使用し、ラセミピペラジ
ンカルボキサミドを唯一の窒素源として利用することが
できる微生物を単離した。 この培養基100mlを30
0mlのエルレンマイヤーフラスコに容れ、ロンザAGの
工場があるスイス国内のヴィスプ地域からの、種々の土
壌サンプル(2g)を加えた。 このフラスコを撹拌せ
ずに5日間30℃で培養した。 その後、この培養基A
1mlを、同じ培養基を容れた新しいフラスコに接種し
た。 このフラスコを引き続き同じ条件のもとで培養し
た。 この富化サイクルは、合計5回繰り返した。 富
化物を寒天培養基(培養基Aに16g/l寒天培養基を
添加したもの)上で画線培養し、ひとつのコロニーを得
た。
のための、下記の定量試験にかけてしらべた。 1箇の
コロニーを使用して、300mlのエルレンマイヤーフラ
スコ中の培養基A100mlに接種した。 これらのフラ
スコを、シェーカー上で3日間、30℃で培養し、その
わずか1日後に培養物を完全に展開した。 細胞を除い
た培養上澄み液は薄層クロマトグラフィーにかけて(シ
リカゲル、移動相:エタノール11部、CHCl36
部、NH4OH(25%)6部、ニンヒドリンを用いた
検出)、ピペラジンカルボン酸およびピペラジンカルボ
キサミドの量を求めた。(RS)−ピペラジンカルボキ
サミドの使用量の半分を転化した微生物を生化学的な調
査に使用し、どの株がS−特化アミダーゼを含むかを確
認した。
同定する生化学的調査 タンパク質の粗生成抽出物を製造するために、細胞を1
リットルの培養基A中で30℃で成長させ、採取して洗
浄した。 細胞5g(湿重量)を10mlの69mMリン
酸塩緩衝液、pH7.0中に再懸濁し、FRENCH
(登録商標)プレスを用いて破壊した。 粗生成抽出物
を、40,000Gで2時間、遠心分離機にかけ、いく
つかの部分に分けて−20℃で冷凍した。 立体選択性
を決定するために、R−プロリンアミドおよびS−プロ
リンアミドの加水分解速度を比較した。 つぎの酵素分
析をこの目的のために使用した:分析量1ml、69mM
リン酸塩を含み、pH7.0、100〜800μmのタ
ンパク質粗生成抽出物、2mgのS−またはR−プロリン
アミド・HCl、培養時間1〜24時間、培養温度30
℃、薄層クロマトグラフィー(上記参照)後のニンヒド
リンを用いた検出。これらDSM9174株、DSM9
175株およびDSM9176株のアミダーゼは、R−
プロリンアミドをごくゆっくりと加水分解することがわ
かった。 これらの株を使用して、光学活性な環状α−
アミノ酸誘導体を製造した。
の粗生成抽出物が、同じ条件の下で、(RS)−ピペラ
ジンカルボキサミドおよび(RS)−ピペコールアミド
を加水分解した。 分析溶液の培養温度およびpHを変
えることによって、アミダーゼの特定の活性は、温度3
0〜60℃およびpH7〜10の間で最高であったこと
が見出された。
/lの(RS)−ピペラジンカルボキサミドおよび10
gの10g/lのグリセロールに加え混合することによ
り調整した。 培養基B:この培養基は、下記の最小限培養基を、1g
/lの(RS)−ピペコールアミドおよび4g/lのグ
ルコースに加え混合することによって調整した。 最小限培養基: 組成 濃度(mg/l) イースト抽出物 500 Na2SO4 100 Na2HPO4 2000 KH2PO4 1000 NaCl 3000 MgCl2・6H2O 400 CaCl2・2H2O 14.5 FeCl3・6H2O 0.8 ZnSO4・7H2O 100×10-3 MnCl2・4H2O 90×10-3 H3BO3 300×10-3 COCl2・6H2O 200×10-3 CuCl2・2H2O 10×10-3 NiCl2・6H2O 20×10-3 NaMoO4・2H2O 30×10-3 EDTA Na2・2H2O 5 FeSO4・7H2O 2。
76株を用い、つぎの条件を選んでS−ピペラジンカル
ボン酸を製造した。 pHコントロールユニットを備え
た、作業容積が1リットルで容量が1.5リットルの発
酵容器を使用して、生物的転換を行なった。 培養基A
中の発酵に当っては、グリセロールの量を30g/lに
増加し、(RS)−ピペラジンカルボキサミドの量を2
0g/lに増加した。 細胞をpH7.0、温度30
℃、通気率0.5l/minで成長させた。 一例では
(実施例4)、細胞を初めにこれらの条件のもとで16
時間成長させ、温度を40℃に高め、培養基のpHを
8.0まで高めた。 所定の時間が経過した後、生成し
たS−ピペラジンカルボン酸の量を薄層クロマトグラフ
ィーで概算し、使用したおよそ半分のピペラジンカルボ
キサミドが反応したところで、発酵を36〜72時間後
に停止した。 この時点では、細胞懸濁液の650nm
における光学密度は、6から10の間であった。 S−
ピペラジンカルボン酸を単離するために、細胞を除いた
溶液を、減圧下に100mlに濃縮した。 その溶液を、
濃HClを用いてpH1.0まで酸性化し、酸をジハイ
ドロクロライドとして沈殿させた。 単離した酸を0.
1MHCl中で再結晶し、乾燥した。生成した酸のee
(エナンチオマーエクセス)を測定するために、酸を、
はじめに2,3,4,6−テトラ−O−アセチル−β−
D−グルコピラノシルイソチオシアン酸塩を用いて誘導
体にし、毛管電気泳動(毛管電気泳動の条件については
表2を参照)によって分析した。 結果は表3に記載し
た。
3DCE 検出器: ヒューレット−パッカード ダイ
オード列検出器 緩衝液: 10mMリン酸水素ジナトリウ
ム,10mMホウ酸,150mMドデシル硫酸ナトリウ
ム,pH9.0 電解液: 900mlの緩衝液プラス100ml
のメタノール 毛管: HP G1600−61211 電界: 20kV 電流: 約24〜30μA オーブンの温度: 20℃ 検出器設定: 210nm(帯域幅5nm) 移動時間: 約17.1分(S酸) 約17.7分(R酸)。
ニューモニア株の休眠細胞は、20g/lの(RS)−
ピペコールアミドを、47℃、pH8.0で、(S)−
酸に6時間以内に転化した。
(DSM9175)を用いて実施した場合には、S−ピ
ペコール酸がee96.5%で得られた。
ミド(基体物質)を、DSM9175のクレブシエラ・
ニューモニアまたはDSM9174のクレブシエラ・テ
リジナから得られるタンパク質粗生成抽出物を利用し
て、実施例1bに類似の方法で転化した。 pH8.0
および47℃で24時間培養した後、0.2%濃度の培
養基溶液中の、使用されたアミドの約50%が転化した
(TLC分析で測定)。
の単離 培養基B100mlを300mlのエルレンマイヤーフラス
コに容れ、土壌サンプルをおよそ2g加えた。 このフ
ラスコを、撹拌せずに室温で3日間培養した。
コに、上述の培養基のうち2mlを移し、撹拌せずに30
℃で4日間培養した。 この富化サイクルを、合計3回
繰り返し、最後の2回のサイクルは滅菌条件のもとで実
施した。 最終の工程を、シェーカー上で140rpm
で、追加的に実施した。 その後、その富化物を、寒天
培養基(培養基Bに16g/l寒天培養基を添加したも
の)上で画線培養し、ひとつのコロニーを得た。 (R
S)−ピペコールアミドをピペコール酸に転化する特性
が安定しているコロニーを選択した。 この目的のため
に、培養物を栄養寒天培養基上で画線培養し、2〜3日
間成長させた後、再び栄養寒天培養基板からピペコール
アミド/グルコース板上に画線培養した。 グラム染色
および20NE−API片を用いたオキシダーゼ試験の
後、所要の安定した特性を見せた二つの株を特定した。
二つのシュードモナス種が特定された:DSM992
3のシュードモナス・プチダおよびDSM9924のシ
ュードモナス・フルオレセンス。
ミドの生物的転換(培養基濃度1%)を、0.1mMリ
ン酸塩緩衝液中で、pH7.0、30℃、130rpm
で実施した。 前培養物のバイオマスを濃縮し、pH
7.0の0.1Mリン酸塩緩衝液中に取り入れ、バイオマ
ス濃度OD650nm =10を得た。 その混合物を、シェ
ーカー上130rpmで、30℃において培養し、種々
の時間においてサンプルを取り出した。 細胞を除いた
上澄み液は薄層クロマトグラフィーにかけ(シリカゲ
ル、移動相:エタノール11部、CHCl36部、25
%NH4OH6部)、残りのアミドおよび形成されたピ
ペコール酸の量を測定した。 その後、細胞を除いた上
澄み液は、HPCL測定(イソチオシアン酸塩誘導)に
かけ、生成したピペコール酸のエナンチオマー純度を調
べた。 シュードモナス・プチダおよびシュードモナス
・フルオレセンスが、S−ピペコール酸を90%以上の
光学的純度で産出した、という結果が得られた。 シュ
ードモナス・プチダの生物的転換の最適条件は、pH
8.0、温度30℃、また、シュードモナス・フルオレ
センスはpH8.0で50℃であった。 シュードモナ
ス・プチダで生物的転換を実施したとき、S−ピペコー
ル酸がee95%で得られ、シュードモナス・フルオレ
センスで生物的転換を実施したときは、S−ピペコール
酸がee97.3%で得られた。
種の単離された株を使用して、1%のピペラジンカルボ
キサミドの生物的転換を、pH7.0、30℃、130
rpmで実施した。 細胞を除いた上澄み液を同様に薄
層クロマトグラフィーにかけて、残存するピペラジンカ
ルボキサミドおよび生成したピペラジンカルボン酸の量
を測定した。 HPCL分析でピペラジンカルボン酸の
光学的純度を調べた。 シュードモナス・プチダで生物
的転換を実施した場合は、S−ピペラジンカルボン酸が
ee73.9%で得られ、シュードモナス・フルオレセ
ンスで生物的転換を実施した場合は、S−ピペラジンカ
ルボン酸がee59.5%で得られた。
Claims (9)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 〔式中、Aは、−NHおよび−CHとともに、場合によ
り置換された、5員または6員の飽和複素環式環を形成
する。〕のラセミ化合物またはその光学活性異性体の形
態のα−アミノカルボキサミドを唯一の窒素源として利
用することができ、かつ、上に定義した式Iの(RS)
−α−アミノカルボキサミドを、一般式 【化2】 〔式中、Aは前述の意味をもつ。〕のS−α−アミノカ
ルボン酸に転化する能力を有することを特徴とする微生
物。 - 【請求項2】 ラセミ化合物またはその光学活性異性体
の形態のピペコールアミドまたはピペラジンカルボキサ
ミドを、唯一の窒素源として利用することができる請求
項1の微生物。 - 【請求項3】 クレブシエラ属またはシュードモナス属
に属する請求項2の微生物。 - 【請求項4】 シュードモナス・プチダ種(DSM99
23)、シュードモナス・フルオレセンス種(DSM9
924)、クレブシエラ・テリゲナ種(DSM917
4)、およびクレブシエラ・ニューモニア種(DSM9
175および9176)ならびにそれらの機能的に等価
な変種および突然変異種である請求項3の微生物。 - 【請求項5】 一般式 【化3】 〔式中、Aは前述した意味をもつ。〕のS−α−アミノ
カルボン酸および(または)一般式 【化4】 〔式中、Aは前述した意味をもつ。〕のR−α−アミノ
カルボキサミドの製造方法であって、一般式 【化5】 〔式中、Aは前述した意味をもつ。〕の(RS)−α−
アミノカルボキサミド中のS−α−アミノカルボキサミ
ドを、請求項1に記載の微生物を利用して、またはそれ
ら微生物からの細胞を除いた酵素を利用して、S−α−
アミノカルボン酸に転化させ、生物的転換の結果である
S−α−アミノカルボン酸のみならず、適切であれば単
離されるR−α−アミノカルボキサミドをも含む生成物
を分離することを特徴とする製造方法。 - 【請求項6】 生物的転換を、クレブシエラ・テリゲナ
種(DSM9174)もしくはクレブシエラ・ニューモニ
ア種(DSM9175および9176)の微生物を、ま
たはそれらの機能的に等価の変種および突然変異種を、
またはこれらの微生物からの細胞を除いた酵素を利用し
て実施することを特徴とする請求項5の製造方法。 - 【請求項7】 (RS)−ピペコールアミド、(RS)
−ピペラジンカルボキサミド、(RS)−4−メチルピ
ペコールアミドまたは(RS)−プロリンアミドを、
(RS)−α−アミノカルボキサミドとして使用するこ
とを特徴とする請求項5または6の製造方法。 - 【請求項8】 生物的転換を、(RS)−α−アミノカ
ルボキサミドを、培養基中の(RS)−α−アミノカル
ボキサミドの濃度が20%重量を超えないように、1回
で、または連続的に添加して実施することを特徴とする
請求項5ないし7のいずれかの製造方法。 - 【請求項9】 生物的転換をpH7〜10、温度30〜
60℃で実施することを特徴とする請求項5ないし8の
いずれかの製造方法。
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Cited By (2)
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