JPS644760B2

JPS644760B2 -

Info

Publication number: JPS644760B2
Application number: JP55186819A
Authority: JP
Inventors: Hamao Umezawa; Masaji Oono; Junzo Hasegawa; Shigeki Hamaguchi; Masahiro Ogura; Hajime Kawarada; Kyoshi Watanabe
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1989-01-26
Also published as: JPS57115184A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、光学活性な（Ｓ）−β−アミノグル
タル酸モノアルキルエステルの製造法に関するも
のである。光学活性な（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モノ
アルキルエステルはチエナマイシン等の光学活性
を必要とするカルバペネムの合成原料として有用
な物質であり、この物質の容易かつ安価な製造法
の開発が待望されていた。大野等は有機合成によ
つて容易に得られる光学不活性なβ−ベンジルオ
キシカルボニルアミノグルタル酸ジメチルエステ
ル（）をブタ肝臓由来のエステラーゼを用い、
一方のメチルエステル基を立体特異的に加水分解
して、光学活性な（Ｓ）−β−ベンジルオキシカ
ルボニルアミノグルタル酸モノメチルエステル
（）を作り、更に接触還元によつてアミノ保護
基としてのベンジルオキシカルボニル基を脱離さ
せ、光学活性な（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モ
ノメチルエステル（）を作る方法を開発した。（但し、Ｚは

【式】MeはCH₃である。）そして、大野等は動物酵素のみならず、工業的
規模で行なう場合、有利と思われる微生物由来の
酵素の使用も示唆している。そこで本発明者等は
大量生産可能な微生物を用い方法について研究を
行なつた結果、β−保護アミノグルタル酸ジアル
キルエステルの一方のエステル基のみを立体特異
的に加水分解し、（Ｓ）−β−保護アミノグルタル
酸モノアルキルエステルに変換しうる能力を有す
る微生物が多く存在することを見い出し本発明を
完成した。即ち本発明は、次式（式中、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、Ａは接
触還元、または温和な加水分解で脱離できるアミ
ノ保護基である。）のβ−保護アミノグルタル酸ジアルキルエステル
に、一方のエステル基（Ｒ）のみを選択的に加水
分解する能力を有するキヤンデイダ属、ピキア
属、トリコスポロン属、ゲオトリカム属、アスペ
ルギルス属、アブシデイア属、アクテイノムコー
ル属、ヘリコステリウム属、ムコール属、モーテ
イエレラ属、ペシロミセス属、チゴリンカス属、
フザリウム属、アクレモテウム属、シルシネラ
属、カニングハメラ属、リゾツプス属、ペニシリ
ウム属、プロテウス属、ミクロコツカス属、ハフ
ニア属、ブレビバクテリウム属に属する微生物、
またはロードコツカス・ロードクロウスIFO3338
の培養液、菌体または菌体処理物を作用せしめ、
次いでアミノ保護基(A)を常法で脱離することを特
徴とする次式（式中、Ｒは前記と同じ意味をもつ）の光学活性（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モノア
ルキルエステルの製造法に関するものである。本発明の出発化合物として用いられるβ−保護
アミノグルタル酸ジアルキルエステル（）にお
けるアミノ保護基(A)は接触還元で脱離できるもの
であり、ベンジル基・ベンツヒドリル基の如きア
ラルキル基、ベンジルオキシカルボニル基の如き
アラルキルオキシカルボニル基が好ましいが、温
和な加水分解で脱離できるｔ−ブトキシカルボニ
ル基等であることもできる。また、Ｒは１〜４の
炭素をもつアルキル基であれば何れでもよいが、
加水分解の容易さからするとメチル基が最も好ま
しい。本発明に使用されるβ−保護アミノグルタル酸
ジアルキルエステルの一方エステル基のみを選択
的に加水分解し、β−（Ｓ）−保護アミノグルタル
酸モノアルキルエステルに変換せしめる能力をも
つ微生物として、例えばキヤンデイダ・アルボレ
ア（Candida arborea）IAM4147（FERM BP−
1888）、キヤンデイダ・ルゴーザ（Candida
rugosa）IFO0750、ピキア・フアリノーサ
（Pichia farinosa）IFO0534、トリコスポロン・
ベイギエリイ（Trichosporon beigelii）
ATCC22310、トリコスポロン・ブラシイカエ
（Trichosporon brassicae）IFO1584、ゲオトリ
カム・バアンリアエ（Geotrichum vanryiae）
CBS439.64、アスベルギルス・ニガー
（Aspergillus niger）IAM3008、アブシデイア・
ハイアロスポラ（Absidia hyalospora）
HUT1025、アクテイノムコール・リペンス
（Actinomucor repens）HUT1049、ヘリコステ
イリウム・ニグリカンス（Helicostylum
nigricans）HUT1106、ムコール・アルターナン
ス（Mucor alternans）HUT1115、モーテイエ
レラ・イザベリナ（Mortierella isabellina）
HUT1110、ペシロミセス・バリオテイ
（Paecilomyces Varioti）HUT4018、チゴリン
カス・モエレリイ（Zygorhynchus moelleri）
HUT1305、フザリウム・メルスモイデス
（Fusarium merismoides）IFO30040、アクレモ
ニウム・バシイリスポルム（Acremonium
bacillisparum）IFO9387、シルシネラ・ムコロ
イデス（Circinella mucoroides）HUT1079、カ
ニングハメラ・エレガンス（Cunninghamella
elegans）HUT1098、ムコール・ジヤバニカス
（Mucor javanicus）HUT1155、リゾツプス・ジ
ヤバニカス（Rhizopus javanicus）HUT1252、
ペニシリウム・デイギタツム（Penicillium
digitatum）IFO9370、プロテウス・ミラビリス
（Proteus mirabilis）IFO3849、ミクロコツカ
ス・ルテウス（Micrococcus luteus）IFO12708、
ハフニア・アルベイ（Hafnia alvei）IRO3731、
ブレビバクテリウム・リネンス
（Brevibacterium linens）IFO12142、ロードコ
ツカス・ロードクロウス（Rhodococcus
rhodochrous）IFO3338を挙げることができる。 IAM：東京大学応用微生物研究所 IFO：財団法人発酵研究所 HUT：広島大学工学部発酵工学科 CBS：Centralbureau voor Schimmelcultures
Baarn これらの微生物の培養は通常液体培地で行なわ
れるが、固体表面培養によつても行なうことがで
きる。培地には通常資化しうる有機及び無機の炭
素源、窒素源およびビタミン、ミネラル等を適宜
配合したものを用い、培養温度は20〜50℃、PHは
３〜11の範囲が用いられる。また通気撹拌により
微生物の生育を促進させることもできる。反応基質であるβ−保護アミノグルタル酸ジア
ルキルエステルの加水分解反応においては、培養
の開始時に培地中に反応基質を添加し、培養と並
行して加水分解反応を行なう方法、あるいは前記
のようにして得た培養液、菌体、または菌体処理
物と反応基質を接触させ加水分解を行う方法とが
ある。望ましくは、菌体を遠心分離等で濃縮後、
高濃度菌体液とし、このものに反応基質を添加す
る方法が、反応後の生産物の回収に好ましい。ま
た、菌体は取り扱いの便宜から凍結乾燥菌体とし
ても用いることが出来、更に菌体破砕物または菌
体抽出物としても用いることが来る。反応基質であるβ−保護アミノグルタル酸ジア
ルキルエステルは反応液中での濃度は0.01％から
50％程度の高濃度まで用いることができる。 β−保護アミノグルタル酸ジアルキルエステル
の水に対する溶解度は一般に低いが、撹拌を行な
う事によつて菌体あるいは処理菌体との接触を充
分保つようにすれば、本反応にとつて支障とはな
らない。またアセトン等の親水性溶剤や界面活性
剤等を反応に支障とならない程度加えて行なえば
更によい。加水分解反応を行なう際のPHは３〜11の範囲が
用いられるが、好ましくは６〜８の範囲である。
高濃度で反応させる場合、生成物であるβ−保護
アミノグルタル酸モノアルキルエステルが次第に
反応液中に蓄積してくるとPHが低下してくるの
で、適当な中和剤で最適PHを保持するのが好まし
い。加水分解反応は通常15〜50℃の範囲が用いら
れるが、使用する菌株に適した温度が採用され
る。加水分解反応によつて生成したβ−保護アミル
グルタル酸モノアルキルエステルを反応液から単
離するには、一般的な方法を用いればよい。例え
ば、反応液より遠心分離によつて菌体等の不溶性
物質を除去したのち、反応液のPHを１に調整し、
酢酸エチルで抽出する。無水硫酸ナトリウムで脱
水後、濃縮すると油状の（Ｓ）−β−保護アミノ
グルタル酸モノアルキルエステルが得られる。こ
れをベンゼンで調製したシリカゲルでのカラムク
ロマトグラフイーを行ない精製し、溶剤を除去す
ると白色結晶として（Ｓ）−β−保護アミノグル
タル酸モノアルキルエステルが得られる。ついで
例えばメタノールに溶解し、パラジウム炭素触媒
下水素で還元する方法等の公知の接触還元法、あ
るいは保護基によつてはトリフルオロ酢酸等によ
る加水分解等で脱保護を行なうと旋光度（−）を
示す（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モノアルキル
エステルが容易に得られる。以下実施例によつて本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの例のみに限定されるもので
はない。実施例１下記の組成からなる栄養液体培地を調製し、２
坂口フラスコに400mlずつ分注後、120℃15分殺
菌した。〔培地組成〕グルコース４％、イーストエキス
0.3％、肉エキス0.3％、ペプトン0.3％、
（NH₄）₂PO₄0.2％、KH₂PO₄0.1％、PH7.0 これとは別に、同じ組成の培地にて、前培養を
した表１に示す微生物の種菌液10mlを、前記培養
培地に接種し、30℃、24時間振とう培養を行つ
た。各菌株について、夫々10本づつ培養し、各菌
培養液４ずつ得、これから遠心分離によつて菌
体を集めた。この菌体をＭ／15リン酸緩衝液（PH
7.0）１に懸濁し、30mlアセトンに溶解したβ
−ベンジルオキシカルボニルアミノグルタル酸ジ
メチルエステル３ｇを添加した。これを３容ミ
ニジヤーフアメンターに入れ撹拌下、30℃で６時
間反応させた。反応後、遠心分離して得た上清を硫酸でPH１と
し、酢酸エチル２で抽出した。無水硫酸ナトリ
ウムで脱水したのち、減圧下溶剤を除去した。こ
れをベンゼンで懸濁調製したシリカゲルカラムに
負荷し、ベンゼン／アセトン（10：１）混液で溶
出した。β−ベンジルオキシカルボニルアミノグ
ルタル酸モノメチルエステル画分を集め減圧下溶
剤を除去すると、白色結晶のβ−ベンジルオキシ
カルボニルアミノグルタル酸モノメチルエステル
が得られた。NMRスペクトル、およびシリカゲ
ル薄層クロマトグラフイー（酢酸エチル：エタノ
ール：水＝５：１：１）によるRf値は大野等の
方法によりブタ肝臓エステラーゼを用いて調製し
た標準品と一致した。またその旋光度を測定した
ところいずれも〔α〕²⁵ _D＝＋0.55〜0.71゜（Ｃ＝６、
CHCl₃）の範囲を示し、全て立体選択的に加水分
解を受けた（Ｓ）−β−ベンジルオキシカルボニ
ルアミノグルタル酸モノメチルエステルであつ
た。上記の如く各微生物反応によつて得たモノメチ
ルエステル各200mgをメタノール20mlに溶解し、
10％パラジウム炭素40mgを添加し、水素気流下30
分間撹拌する。反応溶液を過後、濃縮すると
（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モノメチルエステル
の白色結晶として75〜〜97mgが得られ、このもの
のNMRスペクトルは全て標品と一致した。また
これらの（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モノメチ
ルエステルは〔α〕²⁵ _D＝−5.40〜5.61゜（Ｃ＝3.H₂O）
を示した。

【表】

【表】アミノグルタル酸モノメチルエステルの量を示した
。
実施例２キヤンデイダ・アルボレアIAM4147（FERM
BP−1888）、ピキア・フアリノーサIFO0534、ゲ
オトリカム・バンリアエCBS439.64を実施例１と
同様に培養し、菌体懸濁液を調製した。各々菌体
懸濁液１にβ−ｔ−ブトキシカルボニルアミノ
グルタル酸ジメチルエステルを３ｇずつ添加し、
３容ミニジヤーフアメンター中で撹拌下、30℃
で６時間反応させた。反応後、実施例１と同様な手順で抽出精製、更
にトリフルオロ酢酸を用いて脱保護の後、イオン
交換クロマトグラフイーで単離精製を行ない、表
２に示すような量の各々（Ｓ）−β−アミノグル
タル酸モノメチルエステルが白色結晶として得ら
れた。これらのNMRスペクトルは全て標品と一
致し、更に旋光度は〔α〕²⁵ _D＝−5.50〜5.61（Ｃ＝
3.H₂O）を示し、生成物はβ−（Ｓ）−アミノグル
タル酸モノメチルエステルであることが確認され
た。

【表】実施例３キヤンデイダ・アルボレアIAM4147（FERM
BP−1888）、ピキア・フアリノサIFO0534、ゲオ
トリカム・バンリアエCBS439.64を実施例１と同
様に培養し、菌体懸濁液を各菌株につき２づつ
調製した。各々菌体懸濁液を２等分し、一方には
β−ベンジルオキシカルボニルグルタル酸ジエチ
ルエステル３ｇ、他方にはβ−ｔ−ブトキシカル
ボニルアミノグルタル酸ジエチルエステル３ｇを
添加し、PH7.0、30℃でミニジヤー中で撹拌下24
時間反応させた。反応後、実施例１および２と同
様な手順で抽出精製、脱保護を行なつた結果、
各々反応液から油状の物質が得られた（表３）。
このNMRスペクトルは標品のβ−アミノグルタ
ル酸モノエチルエステルと一致した。これらの旋
光度を測定した結果、〔α〕²⁵ _D＝−3.80〜3.85゜（Ｃ
＝４、H₂O）を示し、（Ｓ）−β−アミノグルタ
ル酸モノエチルエステルであることが確認され
た。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１次式（）（式中、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、Ａは接
触還元で、又は温和な加水分解で脱離できるアミ
ノ保護基である）のβ−保護アミノグルタル酸ジアルキルエステル
に、一方のエステル基（Ｒ）のみを選択的に加水
分解する能力を有するキヤンデイダ属、ピキア
属、トリコスポロン属、ゲオトリカム属、アスペ
ルギルス属、アブシデイア属、アクテイノムコー
ル属、ヘリコステリウム属、ムコール属、モーテ
イエレラ属、ペシロミセス属、チゴリンカス属、
フザリウム属、アクレモテウム属、シルシネラ
属、カニングハメラ属、リゾツプス属、ペニシリ
ウム属、プロテウス属、ミクロコツカス属、ハフ
ニア属、ブレビバクテリウム属に属する微生物、
またはロードコツカス・ロードクロウスIFO3338
の培養液、菌体または菌体処理物を作用せしめ、
次いでアミノ保護基(A)を常法で脱離することを特
徴とする次式（）（式中、Ｒは前記と同じ意味をもつ）の光学活性（Ｓ）−β−アミノグルタル酸モノア
ルキルエステルの製造法。２式（）における、Ａがベンジルオキシカル
ボニル基であり、Ｒがメチル基またはエチル基で
ある特許請求の範囲第１項記載の製造法。３式（）における、Ａがｔ−ブトキシカルボ
ニル基であり、Ｒがメチル基またはエチル基であ
る特許請求の範囲第１項記載の製造法。