光学活性テトラヒドロチオフェン誘導体の製造方法、および、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法
（Ａ）テトラヒドロチオフェン−３−オンの、（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、テトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、（Ｂ）インキュベーション処理液から（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、を含んでなる（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法、および、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを液温１℃以下の有機溶媒沖で晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学活性な医薬品の合成中間体として利用可能な（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの生物学的変換による製造方法および光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールは、ペネム系抗生物質の合成中間体として用いられる（特開昭６３−２８７７８１号公報参照）。
【化１】
【０００３】
（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法としては、イリジウム触媒を用いる方法（特開平０４−１３９１９２号公報参照）、金属錯体触媒を用いる方法（特開平０４−１３９１４０号公報参照）、アミノ酸から合成する方法（ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．）５７，４３５４（１９９２）参照）、２，３−ジヒドロチオフェンから合成する方法（ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）１０８，２０４９−２０５４（１９８６）参照）等の化学合成による方法が知られている。しかしこれらの方法は、高価な試薬を必要としたり、複数の反応工程を経ることから収量が低くなる等の問題があり、工業的製法として満足できる方法とは言えない。
【０００４】
またラセミのテトラヒドロチオフェン−３−オールをエステル化し、このエステルをリパーゼ等の酵素を用いて光学分割して得る方法が知られている（バイオカタリシス（Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ）９，６１−６９（１９９４）参照）。しかし、この方法は、ラセミ体を原料とした光学分割法のため、目的の光学活性体の理論収率は最大でも５０％であり、収率的に満足できる方法ではない。また、一般的にリパーゼ等の酵素を使用した選択的加水分解あるいはエステル化による光学分割法は、酵素反応工程以外に、基質への保護基の導入、あるいは反応生成物の脱保護等の工程を必要とする場合があり、結果的に工程が複雑になって工業的製法としてあまり有利な方法とは言えない。
【０００５】
そこで、本発明の第一の目的は、前記した立体選択的還元法あるいは光学分割法が抱える問題点（例えば、所望とする光学活性体と反対の立体配置をもつ光学活性体の副生、毒性の高い化合物の使用、選択性の低下等）の少ない生物学的変換方法によるテトラヒドロチオフェン−３−オンを原料とした光学活性なテトラヒドロチオフェン−３−オールの新規な製造方法を提供することである。
【０００６】
また、医薬品の合成中間体として使用するためには、光学活性なテトラヒドロチオフェン−３−オールの光学純度を高めることが望ましい。
光学活性体の光学純度を高める方法として、その活性体が酸性物質や塩基性物質である場合には、光学活性の酸あるいは塩基とのジアステレオマー塩を形成させ、それらの溶解度の差により一方のジアステレオマー塩を優先的に晶析させる方法が知られている。その他にも光学異性体分離カラムクロマトグラフィーを用いる方法あるいは光学純度の高い種結晶を用いる優先的結晶化方法が知られている。
【０００７】
しかしながらテトラヒドロチオフェン−３−オールは、室温では液体であり、通常の優先的結晶化方法による光学純度の向上は困難である。またカルボキシル基、アミノ基等の際立った酸性または塩基性を示す官能基を有していないので、ジアステレオマー塩形成による方法も適用するのは困難である。さらに光学異性体分離カラムクロマトグラフィーによる方法も、設備あるいはコストの面で工業的生産には向いていない。
【０００８】
そこで、本発明の第二の目的は、光学活性なテトラヒドロチオフェン−３−オールを原料にして、より光学純度の高いテトラヒドロチオフェン−３−オールを得る方法を提供することである。
【発明の開示】
【０００９】
本発明者らは、上記第一の目的を達成するために、広範な微生物群から下記式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの３位オキソ基を立体選択的に還元し、光学活性な（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールに変換しうる微生物を探索したところ、高い選択性を有する微生物を見出し、本発明の第一の態様を完成した。
【００１０】
本発明の第一の態様は、以下の通りである。
［１］式（Ｉ）：
【化２】
で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの、
式（ＩＩ）：
【化３】
で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換方法による、式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法であって、
（Ａ）前記生物学的変換方法を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、
（Ｂ）インキュベーション処理液から式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、
を含んでなる方法。
［２］前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）に属する菌株である［１］に記載の方法。
［３］前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−３５）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−４１）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７（寄託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−３６）に属する菌株である［１］または［２］に記載の方法。
【００１１】
更に、本発明者らは、上記第二の目的を達成するために種々の検討を行い、本発明の第二の態様を完成するに至った。
【００１２】
本発明の第二の態様は、以下の通りである。
［４］光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒とを含む溶液を１℃以下に保持することにより、該溶液中から光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析する方法。
［５］液温１℃以下の有機溶媒に光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法。
［６］前記有機溶媒を攪拌しながら、前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの滴下を行う、［５］に記載の方法。
［７］有機溶媒が、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと相溶性であり、かつ晶析させる温度で凝固しないものである［４］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［８］光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールがＲ体過剰である［４］〜［７］のいずれかに記載の方法。
［９］前記有機溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、２−プロパノールおよびトルエンからなる群より選択される少なくとも一種の溶媒またはそれらの混合溶媒である［４］〜［８］のいずれかに記載の方法。
［１０］前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析温度が１℃以下である［４］〜［９］のいずれかに記載の方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［第一の態様］
本発明の第一の態様は、
式（Ｉ）：
【化４】
で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの、
式（ＩＩ）：
【化５】
で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換方法による、式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法であって、
（Ａ）前記生物学的変換方法を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、
（Ｂ）インキュベーション処理液から式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、
を含んでなる方法
である。
【００１４】
本発明の生物学的変換方法では、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属のいずれかの属に属し、前記式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンを前記式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへ変換する能力を有する微生物の培養菌体またはその培養菌体の調製物であれば、種および株の種類を問うことなく使用することができる。またこれらの菌株から分離され、前記変換反応を触媒する酵素（以下、テトラヒドロチオフェン−３−オン還元酵素というときがある）を用いることもできる。
【００１５】
そのような微生物の好ましい例として、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）、ストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）等に属する微生物を挙げることができる。
【００１６】
それらの中で特に好ましい例として、具体的には、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７等を挙げることができる。
【００１７】
またその他の前記微生物は、それらの株名に付与されている保存機関に保存されており、容易に入手することができる。保存機関は以下のとおりである。ＩＡＭ：東京大学応用微生物研究所、ＡＴＣＣ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、ＮＢＲＣ：独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部生物資源部門
【００１８】
また、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３およびストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７は、２００４年１１月１６日付で、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００は、２００４年１１月２５日付で、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許生物寄託センター（日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２丁目５番８号）に、それぞれ、ＮＩＴＥ ＢＰ−３５、ＮＩＴＥ ＢＰ−３６、およびＮＩＴＥ ＢＰ−４１として寄託されている。
【００１９】
本発明によれば、前述した性質をもつ微生物の培養菌体またはその培養菌体の調製物の存在下で、出発原料（基質）であるテトラヒドロチオフェン−３−オンがインキュベーション処理される。この処理は前記微生物を培養する際、または培養後その培養液中に基質を添加して行うことができる。または、場合により前記微生物の培養菌体を集菌し、例えばそのまま、もしくは凍結乾燥処理、噴霧乾燥処理、有機溶媒（例えばアセトン）処理、破砕処理等の前処理を行った後に使用するか、テトラヒドロチオフェン−３−オン還元酵素を粗精製または精製単離した後に緩衝液中に懸濁し、これに基質を添加し、インキュベーションして反応を行うこともできる。
【００２０】
培養液への基質の添加は、培養前または培養開始後一定期間経過したときのいずれの時期に行ってもよい。また、主に基質の溶解補助等の目的でメタノール、エタノール、メチルエチルケトン、アセトン等を同時に加えることが出来るが、これに限定されるものでないことは言うまでも無い。上記菌体は上記の微生物を栄養源含有培地に接種し、好気的に培養することにより製造できる。このような培養菌体の調製物を用意するための微生物の培養および、基質が添加された状態で行われる微生物の培養は、原則的には一般微生物の培養方法に準じて行うことができるが、通常は液体培養による振とう培養、通気攪拌培養等の好気的条件下で実施することが好ましい。
【００２１】
培養に用いられる培地としては、これら微生物が生育できる培地であればよく、各種の合成培地、半合成培地、天然培地等いずれも利用可能である。培地組成としては炭素源としてのグルコース、マルトース、キシロース、フルクトース、シュークロース、スターチ、デキストリン、グリセリン、マンニトール、オートミール等を単独または組合せて用いることができる。
【００２２】
窒素源としては、ペプトン、肉エキス、大豆粉、カゼイン、アミノ酸、麦芽エキス、酵母エキス、尿素、クエン酸アンモニウム、フマル酸アンモニウム等の有機窒素源、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム等の無機窒素源を、単独または組合せて用いることができる。その他、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、塩化コバルト等の塩類、ビタミン類も必要に応じ添加して使用することができる。なお、培養中発泡が著しいときは、公知の各種消泡剤を適宜培地中に添加することもできる。
【００２３】
好適な培地として、例えば、Ｆ１培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース１０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム・７水和物０．５ｇ／Ｌ）あるいはＣ培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース２０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、酵母エキス５ｇ／Ｌ、塩化ナトリウム２．５ｇ／Ｌ、炭酸カルシウム３．２ｇ／Ｌ、金属イオン混合液２ｍｌ／Ｌ（金属イオン混合液組成：硫酸銅・５水和物０．２５ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛・７水和物０．２５ｇ／Ｌ、塩化マンガン・４水和物０．２５ｇ／Ｌ））を挙げることができる。
【００２４】
培養条件は、上記微生物が良好に生育し得る範囲内で適宜選択することができる。通常、ｐＨ５．０〜１０．０、２０〜３０℃、好ましくはｐＨ６．５〜８．０、２５〜２８℃であり、通常１〜３日、好ましくは３日程度培養する。上述した各種の培養条件は、使用する微生物の種類や特性、外部条件等に応じて適宜変更でき、最適条件を選択できる。
【００２５】
また、培養菌体の調製物は、培養終了後、遠心分離または濾過により分離した菌体または凍結乾燥処理、噴霧乾燥処理、有機溶媒処理、破砕処理等の前処理を行った菌体を適当な溶液に懸濁して調製する。菌体の懸濁に使用できる溶液は、前記した培地であるか、あるいはトリス−酢酸、トリス−塩酸、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等の緩衝液を単独または混合したものである。緩衝液のｐＨは、好ましくは５．０〜９．０、さらに好ましくは７．０〜８．５である。培養菌体そのものを用いる場合はグルコース、グリセロール等のエネルギー源を、培養菌体処理物を用いる場合はＮＡＤ（Ｐ）Ｈや補酵素再生系を添加することも有効である。補酵素再生系の一例としてはグルコース、グルコースデヒドロゲナーゼ、ＮＡＤ（Ｐ）＋の組み合わせが挙げられる。
【００２６】
基質となるテトラヒドロチオフェン−３−オンは、液体のままか、あるいは水溶性有機溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等に希釈して培養液または菌体の懸濁液に添加することができる。その添加量は、例えば培養液の場合、培養液１リットル当り０．１〜１００ｇとすることができ、好ましくは１〜２０ｇである。基質の添加は一度に行ってもよいが、添加量が比較的多い場合は、数度にわたって、または連続的に行ってもよい。基質添加後は、１〜３日間、好ましくは１日間、振とうあるいは通気攪拌等の操作を行い、反応を進行させることにより、基質である式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンを、式（ＩＩ）で示される目的の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールに変換することができる。
【００２７】
こうして生成した、目的の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを反応混合物から単離するには、種々の既知精製手段を選択、組合せて行うことができる。例えば、疎水性吸着樹脂への吸着・溶出や、酢酸エチル、ｎ−ブタノール等を用いた溶媒抽出、シリカゲル等によるカラムクロマトグラフィー法、あるいは薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、蒸留等を、単独あるいは適宜組合せ分離精製することができる。
【００２８】
［第二の態様］
本発明の第二の態様は、２つの態様、即ち、
光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒とを含む溶液を１℃以下に保持することにより、該溶液中から光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析する方法（以下、「晶析方法Ｉ」という）；および、
液温１℃以下の有機溶媒に光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法（以下、「晶析方法ＩＩ」という）
からなる。
【００２９】
晶析方法Ｉでは、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析を以下のようにして行なう。原料となる光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを有機溶媒と混合して光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒との混合溶液を調製する。得られた光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを含む混合溶液を１℃以下、好ましくは−３℃〜−１８℃に保持することにより、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることができる。
【００３０】
晶析方法ＩＩでは、液温１℃以下、好ましくは−１０〜−１８℃の有機溶媒に、好ましくは該有機溶媒を攪拌しながら、原料となる光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることができる。原料の滴下速度および滴下量は、特に限定されず、適宜設定することができる。
【００３１】
晶析方法Ｉでは、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒との混合溶液を１℃以下に保持する間、溶液を攪拌することが好ましい。
また、晶析方法ＩＩでは、有機溶媒を攪拌しながら光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することが好ましく、滴下後も攪拌を続けることが更に好ましい。なお、晶析方法ＩＩでも、原料滴下後の溶液を、晶析方法Ｉと同様に、１℃以下に保持することが好ましく、−１０℃〜−１８℃に保持することが更に好ましい。
【００３２】
なお、晶析方法ＩおよびＩＩに用いる原料である光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの光学純度は、ラセミ体でなければよく、７５％ｅ．ｅ．以上が好ましい。このような光学純度の光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールは、どのような方法により製造されたものでも利用できる。例えば、前記した化学合成、酵素を用いた光学分割法、または、生物学的変換法、具体的には本発明の第一の態様の方法、により製造されたものを挙げることができる。なお、晶析方法ＩおよびＩＩで用いられる光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールはＲ体、Ｓ体のどちらでも用いることができる。
【００３３】
また、晶析方法ＩおよびＩＩに用いる有機溶媒は、室温で光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと相溶性であり、かつ晶析させる温度で凝固しないものであればよい。好ましい有機溶媒として、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エタノール、２−プロパノール等を挙げることができる。通常、これらの溶媒を単独または２種類以上を混合して使用することができる。より好ましい条件として、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒、あるいはヘキサンとアセトンの混合溶媒を使用することができる。たとえば、その混合比は、ヘキサン：アセトン＝２：１〜５：１程度が好ましい。
【００３４】
こうして、晶析した光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの結晶は、１℃以下の温度において、通常の分離回収手段、例えば、濾過、遠心分離などの方法により分離回収することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明について具体例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
Ｆ１培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース１０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム・７水和物０．５ｇ／Ｌ）を２５０ｍＬ容三角フラスコに２５ｍＬ分注し、１２１℃、２０分間高圧蒸気滅菌した。これにアスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００を接種し、２５℃、７２時間震盪培養した。得られた培養液にテトラヒドロチオフェン−３−オンを３０ｍｇ加え、２５℃で２４時間震盪した。
【００３７】
得られた反応液を酢酸エチル（１５ｍＬ ｘ ３）で抽出した。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ろ過濃縮した。残渣を分取用ＴＬＣ（ヘキサン／酢酸エチル＝１／１）にて分離精製し目的物を１２ｍｇ（収率３９％）、光学純度８１％ｅ．ｅ．（Ｒ）で得た。；［α］Ｄ＝＋８．８（ｃ＝０．５，ＣＨＣｌ３）；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．７５（ｍ，２Ｈ），２．１５（ｍ，１Ｈ），２．８２−３．１７（ｍ，４Ｈ），４．５（ｍ，１Ｈ）。
【００３８】
本発明において、光学純度は光学分割カラム（キラルパックＡＳ−Ｈ（φ０．４６ ｘ ２５ｃｍ）ダイセル化学工業製）を付した高速液体カラムクロマトグラフィー（移動層：ヘキサン／イソプロパノール＝９６／４、流量：１ｍｌ／ｍｉｎ．、温度：３０℃、検出：２１０ｎｍ）により決定した。絶対配置は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０８，２０４９（１９８６）に記載された比旋光度と比較して決定した。
【００３９】
実施例２
ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３を用い基質の添加量を５０ｍｇとした以外、全て実施例１と同様に変換反応を行った。その結果、目的物が１１ｍｇ（収率２２％）、光学純度９１％ｅ．ｅ．（Ｒ）で得られた。
【００４０】
実施例３
ストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７を用いること以外、全て実施例２と同様に変換反応を行った。その結果、目的物が３２ｍｇ（７９％）、光学純度８８％ｅ．ｅ．（Ｒ）で得られた。
【００４１】
実施例４
１２１℃、２０分間で高圧蒸気滅菌したＦ１培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース１０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム・７水和物０．５ｇ／Ｌ）を３Ｌ容ミニジャー３基に１．５Ｌずつ分注した。これらにペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３を接種し、２５℃、７２時間震盪培養した。得られた各培養液にテトラヒドロチオフェン−３−オンを４ｍＬずつ加え、２０〜２３℃で２４時間震盪した。
【００４２】
３Ｌ容ミニジャー１基分から得られた反応液を酢酸エチル（計１．７５Ｌ）で抽出した。抽出操作を残り２基についても同様に行った。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ろ過濃縮した。残渣を蒸留によって精製した。結果（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを８．０ｇ（収率５５％）、光学純度８７％ｅ．ｅ．で得た。
【００４３】
実施例５
実施例４により製造した光学純度８７％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール８ｇにヘキサン（６．８ｍＬ）およびアセトン（２．８ｍＬ）を加えた。これを攪拌しながら、−１５℃まで冷却した。この状態で一夜撹拌を続けた。析出した白色結晶を桐山ロート（φ４０ｍｍ、Ｎｏ．４ろ紙）を用い、ろ取した。ろ取した結晶は、徐々に液体の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールとなった。
【００４４】
５．７ｇ（収率７１％）；光学純度９５％ｅ．ｅ．；［α］Ｄ＝＋１１．６（ｃ＝０．１，ＣＨＣｌ３）；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．７５（ｍ，２Ｈ），２．１５（ｍ，１Ｈ），２．８２〜３．１７（ｍ，４Ｈ），４．５（ｍ，１Ｈ）。
【００４５】
実施例６
光学純度が９１．８％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（５０ｇ）をアセトン（２１７ｍｌ）とヘプタン（４３ｍｌ）の混合溶液に加えた。これを、撹拌しながら徐々に冷却し、最終的に−１５℃まで冷却した。この状態で一夜撹拌を続けた。生成した白色結晶を桐山ロート（φ４０ｍｍ、Ｎｏ．４ろ紙）にてろ取した。ろ取した結晶から溶媒を十分に除去した後、加温することにより液体として（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール３１．６ｇ（収率６３％）を、光学純度９６％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【００４６】
実施例７
３００ｍｌの容器にアセトン（２３．６ｍｌ）とヘキサン（１００ｍｌ）を入れ、−１８℃まで冷却した。攪拌下で光学純度が９１．８％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（１２２．３２ｇ）を滴下した。滴下に使用した容器はアセトン（１１．８ｍｌ）で洗いこみを行った。一夜攪拌後結晶を桐山ロート（φ６０ｍｍ、Ｎｏ．５Ｂろ紙）にて濾取した。ろ取した結晶から溶媒を十分除去した後、加温することにより液体として（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール８６．０ｇ（収率７０％）を、光学純度９７％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【００４７】
実施例８
３００ｍｌの容器にメチルエチルケトン（２３．５ｍｌ）とヘキサン（１００ｍｌ）を入れ、−１８℃まで冷却した。攪拌下で光学純度が９１．８％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（１２８．０３ｇ）を滴下した。滴下に使用した容器はアセトン（１１．８ｍｌ）で洗いこみを行った。一夜攪拌後結晶を桐山ロート（φ６０ｍｍ、Ｎｏ．５Ｂろ紙）にて濾取した。ろ取した結晶から溶媒を十分除去した後、加温することにより、液体として（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール８３．９ｇ（収率６６％）を、光学純度９６％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【００４８】
実施例９
光学純度９２％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（１．３７ｇ）、ヘキサン（１．２ｍｌ）、アセトン（０．４８ｍｌ）を用い、晶析温度を１℃にして実施した以外、実施例５と同様に処理したところ、（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを収率６５％、９５％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明により、医薬品の合成中間体として有用な、光学純度の高い（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学活性な医薬品の合成中間体として利用可能な（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの生物学的変換による製造方法および光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールは、ペネム系抗生物質の合成中間体として用いられる（特開昭６３−２８７７８１号公報参照）。
【化１】
【０００３】
（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法としては、イリジウム触媒を用いる方法（特開平０４−１３９１９２号公報参照）、金属錯体触媒を用いる方法（特開平０４−１３９１４０号公報参照）、アミノ酸から合成する方法（ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．）５７，４３５４（１９９２）参照）、２，３−ジヒドロチオフェンから合成する方法（ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）１０８，２０４９−２０５４（１９８６）参照）等の化学合成による方法が知られている。しかしこれらの方法は、高価な試薬を必要としたり、複数の反応工程を経ることから収量が低くなる等の問題があり、工業的製法として満足できる方法とは言えない。
【０００４】
またラセミのテトラヒドロチオフェン−３−オールをエステル化し、このエステルをリパーゼ等の酵素を用いて光学分割して得る方法が知られている（バイオカタリシス（Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ）９，６１−６９（１９９４）参照）。しかし、この方法は、ラセミ体を原料とした光学分割法のため、目的の光学活性体の理論収率は最大でも５０％であり、収率的に満足できる方法ではない。また、一般的にリパーゼ等の酵素を使用した選択的加水分解あるいはエステル化による光学分割法は、酵素反応工程以外に、基質への保護基の導入、あるいは反応生成物の脱保護等の工程を必要とする場合があり、結果的に工程が複雑になって工業的製法としてあまり有利な方法とは言えない。
【０００５】
そこで、本発明の第一の目的は、前記した立体選択的還元法あるいは光学分割法が抱える問題点（例えば、所望とする光学活性体と反対の立体配置をもつ光学活性体の副生、毒性の高い化合物の使用、選択性の低下等）の少ない生物学的変換方法によるテトラヒドロチオフェン−３−オンを原料とした光学活性なテトラヒドロチオフェン−３−オールの新規な製造方法を提供することである。
【０００６】
また、医薬品の合成中間体として使用するためには、光学活性なテトラヒドロチオフェン−３−オールの光学純度を高めることが望ましい。
光学活性体の光学純度を高める方法として、その活性体が酸性物質や塩基性物質である場合には、光学活性の酸あるいは塩基とのジアステレオマー塩を形成させ、それらの溶解度の差により一方のジアステレオマー塩を優先的に晶析させる方法が知られている。その他にも光学異性体分離カラムクロマトグラフィーを用いる方法あるいは光学純度の高い種結晶を用いる優先的結晶化方法が知られている。
【０００７】
しかしながらテトラヒドロチオフェン−３−オールは、室温では液体であり、通常の優先的結晶化方法による光学純度の向上は困難である。またカルボキシル基、アミノ基等の際立った酸性または塩基性を示す官能基を有していないので、ジアステレオマー塩形成による方法も適用するのは困難である。さらに光学異性体分離カラムクロマトグラフィーによる方法も、設備あるいはコストの面で工業的生産には向いていない。
【０００８】
そこで、本発明の第二の目的は、光学活性なテトラヒドロチオフェン−３−オールを原料にして、より光学純度の高いテトラヒドロチオフェン−３−オールを得る方法を提供することである。
【発明の開示】
【０００９】
本発明者らは、上記第一の目的を達成するために、広範な微生物群から下記式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの３位オキソ基を立体選択的に還元し、光学活性な（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールに変換しうる微生物を探索したところ、高い選択性を有する微生物を見出し、本発明の第一の態様を完成した。
【００１０】
本発明の第一の態様は、以下の通りである。
［１］式（Ｉ）：
【化２】
で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの、
式（ＩＩ）：
【化３】
で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換方法による、式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法であって、
（Ａ）前記生物学的変換方法を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、
（Ｂ）インキュベーション処理液から式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、
を含んでなる方法。
［２］前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）に属する菌株である［１］に記載の方法。
［３］前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−３５）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−４１）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７（寄託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−３６）に属する菌株である［１］または［２］に記載の方法。
【００１１】
更に、本発明者らは、上記第二の目的を達成するために種々の検討を行い、本発明の第二の態様を完成するに至った。
【００１２】
本発明の第二の態様は、以下の通りである。
［４］光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒とを含む溶液を１℃以下に保持することにより、該溶液中から光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析する方法。
［５］液温１℃以下の有機溶媒に光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法。
［６］前記有機溶媒を攪拌しながら、前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの滴下を行う、［５］に記載の方法。
［７］有機溶媒が、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと相溶性であり、かつ晶析させる温度で凝固しないものである［４］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［８］光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールがＲ体過剰である［４］〜［７］のいずれかに記載の方法。
［９］前記有機溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、２−プロパノールおよびトルエンからなる群より選択される少なくとも一種の溶媒またはそれらの混合溶媒である［４］〜［８］のいずれかに記載の方法。
［１０］前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析温度が１℃以下である［４］〜［９］のいずれかに記載の方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［第一の態様］
本発明の第一の態様は、
式（Ｉ）：
【化４】
で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの、
式（ＩＩ）：
【化５】
で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換方法による、式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法であって、
（Ａ）前記生物学的変換方法を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、
（Ｂ）インキュベーション処理液から式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、
を含んでなる方法
である。
【００１４】
本発明の生物学的変換方法では、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属のいずれかの属に属し、前記式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンを前記式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへ変換する能力を有する微生物の培養菌体またはその培養菌体の調製物であれば、種および株の種類を問うことなく使用することができる。またこれらの菌株から分離され、前記変換反応を触媒する酵素（以下、テトラヒドロチオフェン−３−オン還元酵素というときがある）を用いることもできる。
【００１５】
そのような微生物の好ましい例として、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）、ストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）等に属する微生物を挙げることができる。
【００１６】
それらの中で特に好ましい例として、具体的には、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７等を挙げることができる。
【００１７】
またその他の前記微生物は、それらの株名に付与されている保存機関に保存されており、容易に入手することができる。保存機関は以下のとおりである。ＩＡＭ：東京大学応用微生物研究所、ＡＴＣＣ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、ＮＢＲＣ：独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部生物資源部門
【００１８】
また、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３およびストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７は、２００４年１１月１６日付で、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００は、２００４年１１月２５日付で、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許生物寄託センター（日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２丁目５番８号）に、それぞれ、ＮＩＴＥ ＢＰ−３５、ＮＩＴＥ ＢＰ−３６、およびＮＩＴＥ ＢＰ−４１として寄託されている。
【００１９】
本発明によれば、前述した性質をもつ微生物の培養菌体またはその培養菌体の調製物の存在下で、出発原料（基質）であるテトラヒドロチオフェン−３−オンがインキュベーション処理される。この処理は前記微生物を培養する際、または培養後その培養液中に基質を添加して行うことができる。または、場合により前記微生物の培養菌体を集菌し、例えばそのまま、もしくは凍結乾燥処理、噴霧乾燥処理、有機溶媒（例えばアセトン）処理、破砕処理等の前処理を行った後に使用するか、テトラヒドロチオフェン−３−オン還元酵素を粗精製または精製単離した後に緩衝液中に懸濁し、これに基質を添加し、インキュベーションして反応を行うこともできる。
【００２０】
培養液への基質の添加は、培養前または培養開始後一定期間経過したときのいずれの時期に行ってもよい。また、主に基質の溶解補助等の目的でメタノール、エタノール、メチルエチルケトン、アセトン等を同時に加えることが出来るが、これに限定されるものでないことは言うまでも無い。上記菌体は上記の微生物を栄養源含有培地に接種し、好気的に培養することにより製造できる。このような培養菌体の調製物を用意するための微生物の培養および、基質が添加された状態で行われる微生物の培養は、原則的には一般微生物の培養方法に準じて行うことができるが、通常は液体培養による振とう培養、通気攪拌培養等の好気的条件下で実施することが好ましい。
【００２１】
培養に用いられる培地としては、これら微生物が生育できる培地であればよく、各種の合成培地、半合成培地、天然培地等いずれも利用可能である。培地組成としては炭素源としてのグルコース、マルトース、キシロース、フルクトース、シュークロース、スターチ、デキストリン、グリセリン、マンニトール、オートミール等を単独または組合せて用いることができる。
【００２２】
窒素源としては、ペプトン、肉エキス、大豆粉、カゼイン、アミノ酸、麦芽エキス、酵母エキス、尿素、クエン酸アンモニウム、フマル酸アンモニウム等の有機窒素源、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム等の無機窒素源を、単独または組合せて用いることができる。その他、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、塩化コバルト等の塩類、ビタミン類も必要に応じ添加して使用することができる。なお、培養中発泡が著しいときは、公知の各種消泡剤を適宜培地中に添加することもできる。
【００２３】
好適な培地として、例えば、Ｆ１培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース１０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム・７水和物０．５ｇ／Ｌ）あるいはＣ培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース２０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、酵母エキス５ｇ／Ｌ、塩化ナトリウム２．５ｇ／Ｌ、炭酸カルシウム３．２ｇ／Ｌ、金属イオン混合液２ｍｌ／Ｌ（金属イオン混合液組成：硫酸銅・５水和物０．２５ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛・７水和物０．２５ｇ／Ｌ、塩化マンガン・４水和物０．２５ｇ／Ｌ））を挙げることができる。
【００２４】
培養条件は、上記微生物が良好に生育し得る範囲内で適宜選択することができる。通常、ｐＨ５．０〜１０．０、２０〜３０℃、好ましくはｐＨ６．５〜８．０、２５〜２８℃であり、通常１〜３日、好ましくは３日程度培養する。上述した各種の培養条件は、使用する微生物の種類や特性、外部条件等に応じて適宜変更でき、最適条件を選択できる。
【００２５】
また、培養菌体の調製物は、培養終了後、遠心分離または濾過により分離した菌体または凍結乾燥処理、噴霧乾燥処理、有機溶媒処理、破砕処理等の前処理を行った菌体を適当な溶液に懸濁して調製する。菌体の懸濁に使用できる溶液は、前記した培地であるか、あるいはトリス−酢酸、トリス−塩酸、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等の緩衝液を単独または混合したものである。緩衝液のｐＨは、好ましくは５．０〜９．０、さらに好ましくは７．０〜８．５である。培養菌体そのものを用いる場合はグルコース、グリセロール等のエネルギー源を、培養菌体処理物を用いる場合はＮＡＤ（Ｐ）Ｈや補酵素再生系を添加することも有効である。補酵素再生系の一例としてはグルコース、グルコースデヒドロゲナーゼ、ＮＡＤ（Ｐ）＋の組み合わせが挙げられる。
【００２６】
基質となるテトラヒドロチオフェン−３−オンは、液体のままか、あるいは水溶性有機溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等に希釈して培養液または菌体の懸濁液に添加することができる。その添加量は、例えば培養液の場合、培養液１リットル当り０．１〜１００ｇとすることができ、好ましくは１〜２０ｇである。基質の添加は一度に行ってもよいが、添加量が比較的多い場合は、数度にわたって、または連続的に行ってもよい。基質添加後は、１〜３日間、好ましくは１日間、振とうあるいは通気攪拌等の操作を行い、反応を進行させることにより、基質である式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンを、式（ＩＩ）で示される目的の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールに変換することができる。
【００２７】
こうして生成した、目的の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを反応混合物から単離するには、種々の既知精製手段を選択、組合せて行うことができる。例えば、疎水性吸着樹脂への吸着・溶出や、酢酸エチル、ｎ−ブタノール等を用いた溶媒抽出、シリカゲル等によるカラムクロマトグラフィー法、あるいは薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、蒸留等を、単独あるいは適宜組合せ分離精製することができる。
【００２８】
［第二の態様］
本発明の第二の態様は、２つの態様、即ち、
光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒とを含む溶液を１℃以下に保持することにより、該溶液中から光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析する方法（以下、「晶析方法Ｉ」という）；および、
液温１℃以下の有機溶媒に光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法（以下、「晶析方法ＩＩ」という）
からなる。
【００２９】
晶析方法Ｉでは、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析を以下のようにして行なう。原料となる光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを有機溶媒と混合して光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒との混合溶液を調製する。得られた光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを含む混合溶液を１℃以下、好ましくは−３℃〜−１８℃に保持することにより、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることができる。
【００３０】
晶析方法ＩＩでは、液温１℃以下、好ましくは−１０〜−１８℃の有機溶媒に、好ましくは該有機溶媒を攪拌しながら、原料となる光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることができる。原料の滴下速度および滴下量は、特に限定されず、適宜設定することができる。
【００３１】
晶析方法Ｉでは、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒との混合溶液を１℃以下に保持する間、溶液を攪拌することが好ましい。
また、晶析方法ＩＩでは、有機溶媒を攪拌しながら光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することが好ましく、滴下後も攪拌を続けることが更に好ましい。なお、晶析方法ＩＩでも、原料滴下後の溶液を、晶析方法Ｉと同様に、１℃以下に保持することが好ましく、−１０℃〜−１８℃に保持することが更に好ましい。
【００３２】
なお、晶析方法ＩおよびＩＩに用いる原料である光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの光学純度は、ラセミ体でなければよく、７５％ｅ．ｅ．以上が好ましい。このような光学純度の光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールは、どのような方法により製造されたものでも利用できる。例えば、前記した化学合成、酵素を用いた光学分割法、または、生物学的変換法、具体的には本発明の第一の態様の方法、により製造されたものを挙げることができる。なお、晶析方法ＩおよびＩＩで用いられる光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールはＲ体、Ｓ体のどちらでも用いることができる。
【００３３】
また、晶析方法ＩおよびＩＩに用いる有機溶媒は、室温で光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと相溶性であり、かつ晶析させる温度で凝固しないものであればよい。好ましい有機溶媒として、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エタノール、２−プロパノール等を挙げることができる。通常、これらの溶媒を単独または２種類以上を混合して使用することができる。より好ましい条件として、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒、あるいはヘキサンとアセトンの混合溶媒を使用することができる。たとえば、その混合比は、ヘキサン：アセトン＝２：１〜５：１程度が好ましい。
【００３４】
こうして、晶析した光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの結晶は、１℃以下の温度において、通常の分離回収手段、例えば、濾過、遠心分離などの方法により分離回収することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明について具体例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
Ｆ１培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース１０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム・７水和物０．５ｇ／Ｌ）を２５０ｍＬ容三角フラスコに２５ｍＬ分注し、１２１℃、２０分間高圧蒸気滅菌した。これにアスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００を接種し、２５℃、７２時間震盪培養した。得られた培養液にテトラヒドロチオフェン−３−オンを３０ｍｇ加え、２５℃で２４時間震盪した。
【００３７】
得られた反応液を酢酸エチル（１５ｍＬ ｘ ３）で抽出した。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ろ過濃縮した。残渣を分取用ＴＬＣ（ヘキサン／酢酸エチル＝１／１）にて分離精製し目的物を１２ｍｇ（収率３９％）、光学純度８１％ｅ．ｅ．（Ｒ）で得た。；［α］Ｄ＝＋８．８（ｃ＝０．５，ＣＨＣｌ３）；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．７５（ｍ，２Ｈ），２．１５（ｍ，１Ｈ），２．８２−３．１７（ｍ，４Ｈ），４．５（ｍ，１Ｈ）。
【００３８】
本発明において、光学純度は光学分割カラム（キラルパックＡＳ−Ｈ（φ０．４６ ｘ ２５ｃｍ）ダイセル化学工業製）を付した高速液体カラムクロマトグラフィー（移動層：ヘキサン／イソプロパノール＝９６／４、流量：１ｍｌ／ｍｉｎ．、温度：３０℃、検出：２１０ｎｍ）により決定した。絶対配置は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０８，２０４９（１９８６）に記載された比旋光度と比較して決定した。
【００３９】
実施例２
ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３を用い基質の添加量を５０ｍｇとした以外、全て実施例１と同様に変換反応を行った。その結果、目的物が１１ｍｇ（収率２２％）、光学純度９１％ｅ．ｅ．（Ｒ）で得られた。
【００４０】
実施例３
ストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７を用いること以外、全て実施例２と同様に変換反応を行った。その結果、目的物が３２ｍｇ（７９％）、光学純度８８％ｅ．ｅ．（Ｒ）で得られた。
【００４１】
実施例４
１２１℃、２０分間で高圧蒸気滅菌したＦ１培地（ポテトスターチ２０ｇ／Ｌ、グルコース１０ｇ／Ｌ、大豆粉２０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム・７水和物０．５ｇ／Ｌ）を３Ｌ容ミニジャー３基に１．５Ｌずつ分注した。これらにペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３を接種し、２５℃、７２時間震盪培養した。得られた各培養液にテトラヒドロチオフェン−３−オンを４ｍＬずつ加え、２０〜２３℃で２４時間震盪した。
【００４２】
３Ｌ容ミニジャー１基分から得られた反応液を酢酸エチル（計１．７５Ｌ）で抽出した。抽出操作を残り２基についても同様に行った。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ろ過濃縮した。残渣を蒸留によって精製した。結果（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを８．０ｇ（収率５５％）、光学純度８７％ｅ．ｅ．で得た。
【００４３】
実施例５
実施例４により製造した光学純度８７％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール８ｇにヘキサン（６．８ｍＬ）およびアセトン（２．８ｍＬ）を加えた。これを攪拌しながら、−１５℃まで冷却した。この状態で一夜撹拌を続けた。析出した白色結晶を桐山ロート（φ４０ｍｍ、Ｎｏ．４ろ紙）を用い、ろ取した。ろ取した結晶は、徐々に液体の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールとなった。
【００４４】
５．７ｇ（収率７１％）；光学純度９５％ｅ．ｅ．；［α］Ｄ＝＋１１．６（ｃ＝０．１，ＣＨＣｌ３）；１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：１．７５（ｍ，２Ｈ），２．１５（ｍ，１Ｈ），２．８２〜３．１７（ｍ，４Ｈ），４．５（ｍ，１Ｈ）。
【００４５】
実施例６
光学純度が９１．８％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（５０ｇ）をアセトン（２１７ｍｌ）とヘプタン（４３ｍｌ）の混合溶液に加えた。これを、撹拌しながら徐々に冷却し、最終的に−１５℃まで冷却した。この状態で一夜撹拌を続けた。生成した白色結晶を桐山ロート（φ４０ｍｍ、Ｎｏ．４ろ紙）にてろ取した。ろ取した結晶から溶媒を十分に除去した後、加温することにより液体として（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール３１．６ｇ（収率６３％）を、光学純度９６％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【００４６】
実施例７
３００ｍｌの容器にアセトン（２３．６ｍｌ）とヘキサン（１００ｍｌ）を入れ、−１８℃まで冷却した。攪拌下で光学純度が９１．８％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（１２２．３２ｇ）を滴下した。滴下に使用した容器はアセトン（１１．８ｍｌ）で洗いこみを行った。一夜攪拌後結晶を桐山ロート（φ６０ｍｍ、Ｎｏ．５Ｂろ紙）にて濾取した。ろ取した結晶から溶媒を十分除去した後、加温することにより液体として（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール８６．０ｇ（収率７０％）を、光学純度９７％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【００４７】
実施例８
３００ｍｌの容器にメチルエチルケトン（２３．５ｍｌ）とヘキサン（１００ｍｌ）を入れ、−１８℃まで冷却した。攪拌下で光学純度が９１．８％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（１２８．０３ｇ）を滴下した。滴下に使用した容器はアセトン（１１．８ｍｌ）で洗いこみを行った。一夜攪拌後結晶を桐山ロート（φ６０ｍｍ、Ｎｏ．５Ｂろ紙）にて濾取した。ろ取した結晶から溶媒を十分除去した後、加温することにより、液体として（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール８３．９ｇ（収率６６％）を、光学純度９６％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【００４８】
実施例９
光学純度９２％ｅ．ｅ．の（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オール（１．３７ｇ）、ヘキサン（１．２ｍｌ）、アセトン（０．４８ｍｌ）を用い、晶析温度を１℃にして実施した以外、実施例５と同様に処理したところ、（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを収率６５％、９５％ｅ．ｅ．で得ることが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明により、医薬品の合成中間体として有用な、光学純度の高い（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの、
式（ＩＩ）：
【化２】
で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換方法による、式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法であって、
（Ａ）前記生物学的変換方法を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、
（Ｂ）インキュベーション処理液から式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、
を含んでなる方法。
【請求項２】
前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）に属する菌株である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−３５）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−４１）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７（寄託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−３６）に属する菌株である請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒とを含む溶液を１℃以下に保持することにより、該溶液中から光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析する方法。
【請求項５】
液温１℃以下の有機溶媒に光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法。
【請求項６】
前記有機溶媒を攪拌しながら、前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの滴下を行う、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
有機溶媒が、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと相溶性であり、かつ晶析させる温度で凝固しないものである請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールがＲ体過剰である請求項４〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記有機溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、２−プロパノールおよびトルエンからなる群より選択される少なくとも一種の溶媒またはそれらの混合溶媒である請求項４〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析温度が１℃以下である請求項４〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンの、
式（ＩＩ）：
【化２】
で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールへの生物学的変換方法による、式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールの製造方法であって、
（Ａ）前記生物学的変換方法を行うことができるものであって、かつペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属またはストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する菌株またはその培養菌体の調製物の存在下で、式（Ｉ）で示されるテトラヒドロチオフェン−３−オンをインキュベーション処理する工程、
（Ｂ）インキュベーション処理液から式（ＩＩ）で示される（Ｒ）−テトラヒドロチオフェン−３−オールを採取する工程、
を含んでなる方法。
【請求項２】
前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）に属する菌株である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記生物学的変換方法を行うことができる菌株が、ペニシリウム・ビナセウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｖｉｎａｃｅｕｍ）ＩＡＭ７１４３（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−３５）、アスペルギルス・オカラセウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｃｈｒａｃｅｕｓ）ＡＴＣＣ１８５００（寄託番号ＮＩＴＥ ＢＰ−４１）またはストレプトマイセス・ミシガネンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｉｓ）ＮＢＲＣ１２７９７（寄託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ−３６）に属する菌株である請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと有機溶媒とを含む溶液を１℃以下に保持することにより、該溶液中から光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析する方法。
【請求項５】
液温１℃以下の有機溶媒に光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを滴下することにより、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールを晶析させることを特徴とする、より光学純度の高い光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析方法。
【請求項６】
前記有機溶媒を攪拌しながら、前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの滴下を行う、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
有機溶媒が、光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールと相溶性であり、かつ晶析させる温度で凝固しないものである請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールがＲ体過剰である請求項４〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記有機溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、２−プロパノールおよびトルエンからなる群より選択される少なくとも一種の溶媒またはそれらの混合溶媒である請求項４〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記光学活性テトラヒドロチオフェン−３−オールの晶析温度が１℃以下である請求項４〜９のいずれか１項に記載の方法。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５４４９１
【国際公開日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【発行日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１５９３６（Ｐ２００５−５１５９３６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７８３７
【国際出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（０００００１９１５）メルシャン株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【発行日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７８３７
【国際出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（０００００１９１５）メルシャン株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
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