JPS63502960A - ラセミ体の分割方法 - Google Patents
ラセミ体の分割方法Info
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- JPS63502960A JPS63502960A JP62501821A JP50182187A JPS63502960A JP S63502960 A JPS63502960 A JP S63502960A JP 62501821 A JP62501821 A JP 62501821A JP 50182187 A JP50182187 A JP 50182187A JP S63502960 A JPS63502960 A JP S63502960A
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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】
う七ミ体の分割方法
本発明にラセミ体の分割方法に関するものでちる。
アミノ酸に対する日常的需用に増加の一途に8カ、そしてその原料源を広くめか
つできるだけ能率的に利用し、セして又更にはこれを合成する新しい方法を発見
することが要求されている。一般に化学的合成法においては、まずラセミ体を作
)そしてこれを更に別の工程によ多分割して対掌体としなくてにならない。
本発明は、アミノ酸カルバメートラセミ体から出発し該ラセミ体を酵素的に分割
することによる、アミノ酸誘導体のラセミ分割方法を提供するものである。
光学活性アミノ酸を作るのにアミノ酸カルバメートを使用する利点として以、そ
の出発化合物?合成する際にこれに相当するアミノ酸から出発する必要になくア
ミノ酸前駆体(飼えばα−ハロゲンカルボン酸)を直接にカルバメートに変えれ
ば良いことが挙げられる。
又本発明のう七ミ体分割方法にノルエフェドリンカルバメートラセミ体の分割に
も応用することが出来る。ノルエフェドリンは多感神経°作用剤としての機能を
有する。
本発明方法においてに例えばメトキクカルボニル基を有するメチルカルバメート
を使用することが出来る。
水溶性アミノ酸カルバメートラセミ体および(またに)天然アミノ酸のう大ミ体
を使用するのが好ましい。
本発明方法に、
(a)アミノ酸カルバメートラセミ体又はノルエフェドリンカルバメートラセミ
体の鏡像体の1方を加水分解的に分割する酵素活性を有し、そして該酵素゛活性
試験によシ得られた微生物により、あるいに
(b)前記(&)の微生物の酵素活性によシ、行うことが出来る。
方法(b)においてに、方法(a)の微生物の培養物、又にそれから微生物を除
いた培養物、又は培養物の抽出物、又に微生物の抽出物の形の酵素活性の利用に
よ〕ラセミ分割を行うことが出来る。
使用するのに適当な微生物く土壌試料から得ることが出来る。例えばこれを単離
するために扛、カルバメートで処理した土壌試料を使用することが出来る。例え
ばBetanalやUndenの様なカルバメート殺虫剤で処理した土地には選
択性のあるカルバメート分解性微生物が生育し、従って所望の特性を有する菌株
を増殖するのに都合が良いことは容易に考えられることである。
別法として本発明でに又、アミノ酸カルバメートラセミ体又ハノルエ7エドリン
カルバメートラセミ体の鏡像体の1方を加水分解的にラセミ分割する酵素であっ
て、しかもこの様な酵素活性試験によシ決定される酵素の作用によシラセミ分割
を行うことが出来る。
この様な酵素は新規用途を広範囲に開発するものでるる。これまでその可能とさ
れて来た用途としては、ペプチド合成の分野において導入された保護基例えばt
−ブチルオキシカルボニル基又はベンズオキシカルボニル基を温和に脱離するな
めに使用することが最も重要なものでちると考えられる。
最後に本発明方法の態様として、ラセミ分割によル生成した光学活性アミノ酸。
特にL−アミノ酸を単離し、そして(またく)その生成したアミノ酸に対する鏡
像体で6カそして該ラセミ分割によシ生成した光学活性アミノ酸、特にD−アミ
ノ酸のカルバメー)5cそれ自体公知の方法によシ分解してその鏡像体アミノ酸
を回収する操作を行う。
下記の実施例においてハ、飼えは下記の反応式の#素的ラセミ分割について述べ
る。
刃−(メトキシカルボニル)−DL−バ9ン →N−(メトキシカルボニル)−
D−バリン+L−バリン+CO雪+メタノール
oo、 H平衡から除去されるので、反応鉱右側すなわち下側に移行することに
1にル、これによル両鑓偉体に高純度で回収することが出来る。
次に実験方法および実施向によシ本発明の詳細な説明上mサンプル1fを、0お
よび刃単独源としてカルバメート誘導体を含有する最少培地(M2)100−中
。
27℃で100 rpmの回転振動装置中で培養した。48時間後に、更に1%
(マ/Y)の培養物を同培地に接種した。単一コロニーを回収するために、無菌
生理食塩水(”)の希釈系を作った。アリクオツド(部分標本)t−最少培地(
M2)の寒天板上に散布した。このペトリ皿を27℃で3〜7日間培養した。
生長が良好であった生物体を希釈スミアに二〕精製した。こうして精製した菌株
t−100wtの液体培地(Ml)中に接種して2枚の隔壁を有する500mの
三角フラスコに移し、100 rpmの回転振動装置中27℃で生育させた。1
〜3日後に、フラスコ内容物を遠心分離した。
沈でんをpntoのα11JJ)ん酸カリウム緩衝液中にけん濁させた。細胞分
離に超音波法によ〕行った。不溶成分を遠心分離(50000F、4℃)した。
上ずみ液を酵素試験に直接使用するか又は最初に深部凍結(−20℃)した。
(優)生理食塩水緩衝剤組成:
塩化ナトリウム a5F
KHIPO,(L 5 f
NIJHPO4α 61
1%ゼラチン(Merck社製) 1〇 −110990d
スクリーニングした菌株用培地(Ml)ルん酸二水素カリウム α80f
ルん酸水素二カリウム 1.76 を
酵母エキス αSat
MaOA α50t
グルコース aoor
アミノ酸カルバメート誘導体 5oar蒸留水で全fifttoot(PH7,
0)とする。
シん酸二水素カリウム 0.80f
)ん酸水素二カリウム t74F
微食塩水 2.aawt
ビタミン溶液 zooy
アミノ酸カルバメート誘導体 ICLOOP蒸留水で全量1t、oot(pII
I7.0)とする。
発 酵 培 地 (M 4 )
シん酸二水素カリウム αBOf
)ん酸水素二カリウム 1.76 f
メタノール α5o%(v/v )
酵母エキス 5.0Of
麦芽エキス s、oot
NaO6l OOf
蒸留水で全jiit−1ool(pH7,00)とする。
回転振動装置(100rpm )上の500mgの三角フラスコ(隔壁2枚)中
に100−の培地を入れて50℃で振とり培養した。斜面寒天培地から接種ルー
プを使って接種した。48時間後に最初の初期培養物がら1%(V/V)を接種
してこれを更に初期培養物とした。この後者を初期培養物として使用し、24時
間後にこれから3%(v/v)ft接種して頓に更に一連の試験に供した。
発酵槽(実効容1R10t)中での培養工程接種する前に1日間発酵槽5c滅菌
した。こうして接種前に培地を酸素で飽和しそして温度を一定(30℃±1℃)
に保つことが可能であった。発酵槽内部の滅#Iに121℃、t2バール、回転
スピード100 rpmの条件下で熱スチームで50〜60分間との場で行なっ
た。C(炭素)源に接種の前に予じめ1〜2時間発酵槽に無菌的にかえた。p1
!値の調節のためにI M KOH又は1MHzPO,li使用した。全発酵工
程中、 1 vvm (初期値)で一定の通気を行ないそして800 rpmで
攪拌しな(ここで°vvm″とに1分間、1反応器体積につき、1通気量体積t
−意味する。)。
特記しない限シ1発酵槽中の条件に下記のパラメーターを保持した。
回転速度 200 rpm
通気11 1 vvm
温度 30℃
栄養培地 M4
pH7,0
培養期間 40〜80時間
培養工程中、下記の値を連続的に測定した。
0酸素分圧
OFよりt−介しての排気中のメタノール濃度0反名器からの排気中の酸素体積
濃度(体積%)0反応器からの排気中の二酸化炭素の体積濃度(体積%)
opH値
0培養源度
0通気速度
(ここで1Fより1 と探査のイオン化検出装置のことである。)
この発酵工程を更に観察する念めに1間欠的に滅菌パルフカらザンプルを取り出
してこれを分析しな。
アミノ酸分析装置
アミノ酸の定量にアミノ酸分析装置2は蛍光試験にょ多行なった。
アミノ酸分析装置: Biotronik LO4000カラム: Biotr
onik Do−4ム(Dionex)初期カラム: Elotronik D
o−5反応源度二 τ1=49℃、T禦=65℃検 出: Biotronik
光度計Et 6620570℃m。
40nm
分析時間= 110〜140分間
サンプル量: 100μL
検定液: Calbiochem−Eehring社アミノ酸検定基準■型
所定のプログラムで下記の保持時間結果が得られた。
リシン 92.6分
q−ペンズオキシヵルゼニルリシン 8 K2分C−ベンズオキ7カルボニルリ
クン 82.6分a−7セチルリクン 6ム9分
α−メトキシカルボニルリクン 517分1−メトキシカルボニルリクン 4
&、6分メチオニン 4116分
I−エトキクカ〃ボニル1−yクン 4 a4分バリン 4ム3分
アラニン 4&4分
ε−7セチルリシン 343分
希釈緩衝剤:pH1,85
くえん酸ナトリウム 19.60fX2H,0濃塩酸 1&5−
チオエタノール(蒸留) 2(LOsdカプリル酸 α1−
蒸留水で全量を 5tにする・
分離緩衝剤:
緩衝剤ム:pH五2゜
くえん酸ナトリウム 8&2rX2HIO濃塩酸 55〜6oII1g
チオジェタノール(再蒸留) 42−
25 % Br1j I L Oad
フェノール LOd
エチルグリコールモノメチルエーテル 7 !tod蒸留水で全量t stにす
る。
緩衝剤E : pH493
くえん酸ナトリウム 8a2FX2H,011aOL 29.Or
濃塩酸 4五〇−
251Brij 12.Od
フェノール i、os+j
蒸留水で全量を5tにする。
緩衝剤0 : pH五〇〇
くえん酸ナトリウム 8 a 2 r X 2 HIONaOt29.Of
濃塩酸 &〇−
25%Br1j 12.(ld
フェノール LOd
蒸留水で全量を5tにする。
緩衝剤D:pH9,66
くえん酸ナトリウム 17t5PX2111.OH,Po、 15.5’I
MaOHt、 51
25%Br1j 12.0IIt
蒸留水で全量を5tにする。
ニンヒドリン溶液:
エチレングリコールモノメチルエーテルM859 五atニンヒドリンp、A、
8αOf
4M酢酸ナトリウム緩衝液pH5,51LOL15係塩化チタン(2)溶液 2
α〇−蛍 光 試 験
[L2Mはう酸ナトリウム緩衝液(pH9,2)フルラムアセトン溶液(20岬
/100d)測定すべきアミノ酸溶液のアリフォント(11〜100100n/
yd ) t−2,25−のほう酸ナトリウム緩衝液に加え念。
うず混合機中ですばやく攪拌しながら175−のフルラムアセトン溶液を加えた
。ここで所望の結果を得るためには迅速な添加と迅速な混合が必須でおる。蛍光
度をP@rkin−1〇mer L8−5 #ミタスセンスメーターで輝尽波長
390 nmおよび発光波長475 nm〜490 nmで測定した。検量線か
ら相当値を決定した。
Perkin−11m+sr 施光計241型を使用して456 nm425℃
で測定した。検量系に、アミノ酸濃度を定量出来る0〜500 mMの範囲内と
した。
定 義:
(α):比旋光度 α:旋光度
C:濃gt7t z:長さくam)
L−アミノ酸オキシダーゼ試験
ガラガラヘビ(Crotalus durisaus )からのL−アミノ酸オ
キシダーゼをL−アミノ酸の試験用に使用した。
本試験f@ Boshringer Mannhsimの方法により行った。
溶 液:
(b) o−ジアニシジン溶液、2五2mM(c) 緩衝剤アミノ酸溶液子05
艷の溶液(b)(+1) ペルオキシダーゼ(POD)、25017/jy(6
) 水冷蒸留水で100倍、50倍又は20倍に希釈した酵素溶液、17/ay
反応バッチ:
緩衝液(a) 五〇〇−
PODけん濁液は) ユ01−
酵素溶液(・) α02d
反応にDυBeckmann 分光光度計を使用して436nm、25℃で行つ
九。
L−アラニンとL−バリンの検量系に40〜400pMの範囲内で直線関係を示
した。
D−アミノ酸オキシダーゼ試験
ブタ腎臓からのD−アミノ酸オキシダーゼをD−アミノ酸の試験用に使用した。
本試験はBoehringer MaZln−baim の方法によシ行った。
溶 液:
(a)10分間0臆 で通気したトリス緩衝液、200mM% pill &
5
(b)nApa溶液、12mM(10qのNムDB。
M+!L塩/ wt H寓0)
(a) カタラーゼ溶液(蒸留水で100倍に希釈)、約26へ000υ/−
(イ)乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)、約450 U/岬
(e) 氷冷水で50倍、20倍又は10倍に希釈し九酵素溶液、約1517/
JIF
D−アラニンとD−バ替ンの検量系は10〜550μMの範囲内で直線関係を示
した。検出限界f@5pMD−アミノ酸であった。
反応バッチ:
トリス緩衝液(a) 2.50 wd
アミノ酸被験液 α5〇−
MADE溶液(b) (105m
カタラーゼ溶液(c) (L O15jIIDHけん濁液(a) α01−
酵素溶液(8) 101−
540 nmにおける光吸収の変化を25℃において分光光度計によ〕測定した
。
実施例1〜42
アミノ酸カルバメートを立体選択的に加水分解する酵素を有する微生物を得るた
めに、可能な限ルの広範囲の微生物を単離出来る様に色々な場所からの土壌サン
プルを使用した。
力)vバメート殺虫剤Eetanal 52およびTJnaen S 5で処理
した農地および土地からサンプルを採つな。
スクリーニングの結果、好ましい位置づけは見られなかった。土壌から洗い出し
た微生物をそれぞれの場合に単一の0およびN源としての舅−(メトキシカルボ
ニル)−D’L−アラニン、N−(メトキクカルボニル)−DL−バリン又はN
−α−信書−ジメトキシカルボニル)−DL−9シン上で生育させた。N−(メ
トキシカルボニル)−DIt−バリン上の場合に他の2つのアミノ酸力〃バメー
ト上の場合よシも非常に少ない菌株しか見られなかった。
見出された42菌株の内、35菌株が基質s−Cメトギシカルボニル)−DL−
アラニン変換の最高の酵素活性を示した。扇−α−虐一(ジメトキシカルボニル
)−DL−リシンは酵素加水分解に二〕理論的に4′)の化合物、すなわちn−
g−(メトキシカルボニル)−リシンのD−又にL−鏡偉体、N−α−(エトキ
クカルボニル)−DL−リシンおよびリシンでとなることが出来る。
N−α−1−(ジメトキシカルボニル)−DL−リシン変換活性を示した全ての
菌株に生成物m−a−Cメトキシカルボニル)−リシン(これに場合によっては
ソノL−鏡像体の形で検出されることもあった)を生成した。
42菌株の内の5菌株の場合には、遊離アミノ酸であるリシンも又検出された。
化合物N−α−(エトキクカルボニル)−DL−リシン框どの場合にも検出され
なかった。この様にこれら酵素群にリシンジカルバメートのα−位に選択的に作
用するものでるる。
詳細に検討した野性型単離体の全てがラセミ体アミノ酸カルバメートの加水分解
において所定の立体選択性を示したことに注目に値するものである。
先に見出された42菌株の内6菌株を使用しての長時細胞を含有しない粗抽出物
と基質1−(メトキシカルボニル)−DIt−バリンとの長時間反応
ム4 1.2 7.0 6aOt18 112 !71As [127,065
,5[748&62L14L8 ts 7.0 655 +147 4471(
L74L10 α5 7.0 67、Ot84 21に852.6SL12 t
o 7.0 64.o 2.99 55cL2BS、45I、1B 1.4 1
4.0 645 &50 76L49LBにれら6菌株の生変酸における立体特
異性に、化合物N−(メトキシカルボニル)−D−バリンが変換されなかつ九事
実からも立証された。菌株ム3の活性に注目に値するものである。粗抽出物に多
くの因子、91えは禁止剤等を含有しているので、反応経路に影#を与え得る。
実施例43〜50
アミノ酸カルバメートの加水分解反応によるアミノ酸。
二酸化炭素およびアルコールへの変換にアミド結合又はエステル結合への酵素作
用によシ行なわれる。従ってエステルやアミド結合を開裂する作用を有するどの
市販酵素が基質としてのアミノ酸カルバメートを受容するかどうかの問題を考慮
する必要がある。エステラーゼとして、3種のアセチルコリンエステラーゼ、各
1種のヒダントイナーゼおよびウレアーゼおよび2PMのアクラーゼを検討した
。
ブタ肝臓からのカルボキクエステラーゼ(実施例43)は何らの反応も示さなか
った。ウナギのアセチルコリンエステラーゼ(実施例44)にアミノ酸カルバメ
ートを変換しないが、ウシ(実施gAU45)およびヒト(実施列46)のエチ
スロサイト(eth7thrOc7tea )のアセチルコリンエステラーゼに
は酵素活性が見られた。L−アミノ酸カルバメートだけが変換された。基質とし
て使用したD一対掌体に何ら反応を示さなかった。
これらの酵素は良好な安定性を示した。150時間に及ぶ培養パンチの中で、直
線的な基質変換が達成された。
プノイドモナスフルオレツセンス(Pgeudomonas fluo−res
cans ) (実施列47)からのヒダントイナーゼは活性を示さなかった。
又、ウレアーゼ(実施例48)も活性を示さなかった。真菌アクラーゼ(実施例
49)およびブタ腎臓からのアクラーゼ(実施列50)も又目的とする活性を有
することが検出された。
表2に腎アシラーゼによるアセチル基およびカルバメートアミノ酸の転化率の比
較を示した。反応にL−特異性であった。
ブタ腎臓からのアミノアシラーゼの基質特異性(アラニン100%に関して)
アクルアミノ酸 アミノ酸カルバメートアラニン クロロアセチル 100 メ
トキ7カルボニA−100アセチル 27 エトキクカルボニル 89バリン
アセチル 145 メトキクカルボニル 71エトキシカルボニル 59
A3: x A4:◇ L8: Δ
国際調査報告
ANNEX To T!(E INTERNATIONAl:、5EARCHR
EPORτ0NrNTERNATrONAL APPLICATrON No、
PCT/E:’ 8710Oi07 (SA 16482)
Claims (10)
- 1.アミノ酸又はノルエフエドリンのカルバメートラセミ体から出発し、該ラセ ミ体を酵素的に分別することを特徴とするラセミ体の分割方法。
- 2.メチルカルバメートを使用する請求の範囲第1項に記載の方法。
- 3.水溶性アミノ酸カルバメートラセミ体を使用する請求の範囲第1又は第2項 に記載の方法。
- 4. 天然アミノ酸のアミノ酸カルバメートラセミ体を使用する請求の範囲前項 のいずれかに記載の方法。
- 5.(a)アミノ酸カルバメートラセミ体又はノルエフエドリンカルバメートラ セミ体の鏡像体の1方を加水分解的に分割する酵素活性を有し、そして該酵素活 性試験により得られた微生物により、あるいは (b)前記(a)の微生物の酵素活性により、行なう、請求の範囲前項のいずれ かに記載の方法。
- 6.方法(b)を、方法(a)の微生物の培養物、又はそれから微生物を除いた 培養物、又は培養物の抽出物、又は微生物の抽出物の形の酵素活性の利用により ラセミ分割を行う、請求の範囲第5項に記載の方法。
- 7.土壌サンブルから単離された微生物又は該微生物の酵素活性の利用によりラ セミ分割を酵素的に行う、請求の範囲前項のいずれかに記載の方法。
- 8.カルバメートで処理した土壌サンブルから単離された微生物又は該微生物の 酵素活性の利用によりラセミ分割を酵素的に行う、請求の範囲第7項に記載の方 法。
- 9.アミノ酸カルバメートラセミ体又はノルエフエドリンカルバメートラセミ体 の鏡像体の1方を加水分解的に分割する作用を有し、そして酵素活性試験により 得られた酵素の利用により行う、請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の方法 。
- 10.ラセミ分割により生成した光学活性アミノ酸、特にL−アミノ酸を単離し 、そして(または)その生成したアミノ酸に対する鏡像体でありそして該ラセミ 分割により生成した光学活性アミノ酸、特にD−アミノ酸のカルバメートをそれ 自体公知の方法により分解してその鏡像体アミノ酸を回収する、請求の範囲前項 のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3606401.7 | 1986-02-27 | ||
DE19863606401 DE3606401A1 (de) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | Verfahren zur racematspaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63502960A true JPS63502960A (ja) | 1988-11-02 |
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ID=6295093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62501821A Pending JPS63502960A (ja) | 1986-02-27 | 1987-02-25 | ラセミ体の分割方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
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