酵素法による DL -パントラクトンの工業的光学分割法

Nippon Kagaku Kaishi Pub Date : 2002-01-01 DOI:10.1246/NIKKASHI.2002.1

昌清水, 忠則森川, 一誠新田, 恵司坂本, 浩一和田

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Abstract

D-パントラクトン(D-PL)は，B群ビタミンのD-パントテン酸やD-パンテノール，D-パンテテイン，コエンザイムAの合成に重要なキラルビルディングブロックである．D-PLの製造は，これまで，化学的合成法により得たラセミ体混合物をキラルアミンによるジアステレオマー塩生成を含む複雑な光学分割法により行われてきた．D-パントテン酸製造におけるこの光学分割プロセスを回避あるいは改良するため，立体選択的な酵素反応の導入を検討した．すなわち，この目的に利用できる幾つかの反応を微生物に探索し，ラクトン環の2位OH基の立体を認識して分子内エステル結合を不斉加水分解し，DL-PLをD-パント酸とL-PLに分割できる反応がFusarium属および類縁糸状菌に広く分布することを発見した．本反応に関与する新規酵素“ラクトナーゼ”の諸性質を解明するとともに，本酵素を高活性で含むFusarium oxysporumの菌体をアルギン酸カルシウムで包括固定化することによって酵素の安定化と再利用を図り，180回以上の繰り返し使用を可能にした．これにより，常温，中性付近の温和な条件下に，副生物をほとんど伴わず，30–35%のDL-PLをほぼ定量的に分割できる実用的方法が確立された．本酵素的光学分割法は，1999年より3000 t/y規模(D-パントテン酸カルシウム換算)で工業化され，従来法に比し，経済性のみならず環境調和型の点でも優れた生産法であることが明らかとなっている．

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酶法DL -潘特拉克顿的工业光学分割法

D-潘腾酮(D- pl)是B群维生素D-潘腾酸、D-潘腾醇、D-潘腾酸、辅酶A合成的重要手性构造物。D-PL的制造此前一直采用复杂的光学分割法，包括利用手性胺将化学合成法得到的外消旋体混合物生成二体盐。为了避免或改进D-泛酸制造中的这种光学分割工艺，研究了引入立体选择性酶促反应的方案。也就是说，在微生物中探索几种可用于此目的的反应，识别内酯环2位OH基的立体，不对称水解分子内酯键，发现可将DL-PL分为D-泛酸和L-PL的反应广泛分布于Fusarium属及类似丝状菌中。在阐明参与本反应的新型酶“乳糖酶”的诸性质的同时，通过用褐藻酸钙对含有高活性本酶的Fusarium oxysporum菌体进行内含固定化，实现了酶的稳定化和再利用，可重复使用180次以上。由此，确立了在常温、中性附近的温和条件下，几乎不伴随副生物，几乎能定量地分割30 - 35% DL-PL的实用方法。本酶光学分割法从1999年开始以3000t /y规模(D-戊酸钙换算)实现了工业化生产，与以往的生产方法相比，不仅经济性好，而且在环境协调方面也是一种优秀的生产方法。

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