(57)【要約】      （修正有）【課題】大量製造可能な工業的に有利な方法で光学活性６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを提供する。【解決手段】（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンに水または／およびアルコールを添加し、カンジダルゴサ由来生体触媒を用いて立体選択的加水分解反応または立体選択的加アルコール分解反応を行うことで、上記課題を解決した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）に示すピラン誘導体に
【化１】
2014103897.tif 000015
下記式（２）
【化２】
2014103897.tif 000016
（Ｒは水素原子および炭素数１〜１０のアルキル基からなる群より選ばれる１種類以上）に示す水及び／又はアルコールと、カンジダ  ルゴサ由来生体触媒を作用させることを特徴とする
下記式（３）
【化３】
2014103897.tif 000017
に示す光学活性ピラン誘導体の製造方法。
【請求項２】
前記生体触媒がリパーゼまたはコレステロールエステラーゼである請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記式（２）に示す水及び／又はアルコールが、水、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、イソブタノール、イソアミルアルコール、１−ヘキサノール及びシクロヘキサノールからなる群より選ばれる１種類以上である請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬原料として有用な光学活性ピラン誘導体の製造方法に関する。詳しくは、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンに生体触媒を作用させて得られる光学活性（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学活性ピラン誘導体は、医薬原料として重要な化合物である。例えば、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）の治療薬の原料（特許文献１）として用いられており、抗生物質や抗がん剤などの原料となり得る（非特許文献１）。
【０００３】
これまでに、光学活性ピラン誘導体の製造法として、アセトキシ体である（ＲＳ）−６−アセトキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンをリパーゼによる光学分割が知られている（特許文献１、非特許文献２）。しかし、原料である（ＲＳ）−６−アセトキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンならびに生成物である（Ｒ）−６−アセトキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンまたは（Ｓ）−６−アセトキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンは、熱もしくは塩基処理により酢酸が脱離することが知られており、不安定な化合物である（非特許文献３）。したがって、アセトキシ体ピラン誘導体である６−アセトキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンは、取扱いが困難であり、速やかに次の反応に用いなければならない点が課題である。さらに、６−アセトキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンは室温では結晶化が困難であることも課題である。
【０００４】
アセトキシ体に比べて安定であり、かつ、室温で容易に結晶化するピラン誘導体として、ベンゾイルオキシ体のピラン誘導体である６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンが知られている（非特許文献１）。しかし、光学活性体の取得は、キラルカラムを用いた高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）での光学分割例が知られているのみである（非特許文献１）。キラルカラムを用いた光学分割では、１回あたりの処理量を多くするためにはカラム体積を増やすしかないが、キラルカラムは一般的に高価であるため、カラム体積の増大は製造コストの増大につながる。また、キラルカラムによる処理を繰り返し行うことにより処理量を増やすこともできるが、製造にかかる時間が増加するため、製造コストが増大する。したがって、従来の製造法であるキラルカラムを用いる６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの光学分割は、製造コストが高く、大量製造に向かないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０８４６５５号パンフレット
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００３，１２５，８７１４−８７１５
【非特許文献２】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９７，３８，１６５５−１６５８
【非特許文献３】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１１，１３３，１４５７８−１４５８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、光学活性６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを製造する方法であって、大量製造可能な工業的に有利な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意研究した結果、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンに水または／およびアルコール存在下に生体触媒を作用させることでＲ体優先に加水分解反応または加アルコール分解を行い、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを取得できることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、
［１］下記式（１）に示すピラン誘導体に
【化１】
2014103897.tif 000002
下記式（２）に示す水及び／又はアルコールと
【化２】
2014103897.tif 000003
（Ｒは水素原子および炭素数１〜１０のアルキル基からなる群より選ばれる１種類以上）カンジダ  ルゴサ由来生体触媒を作用させることを特徴とする下記式（３）
【化３】
2014103897.tif 000004
に示す光学活性ピラン誘導体の製造方法；
［２］  前記生体触媒がリパーゼまたはコレステロールエステラーゼである前記［１］記載の製造方法；
［３］  前記式（２）に示す水及び／又はアルコールが、水、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、イソブタノール、イソアミルアルコール、１−ヘキサノール及びシクロヘキサノールからなる群より選ばれる１種類以上である［１］記載の製造方法；
に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、光学活性６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの製造において、高価かつ製造コストの高いキラルカラムを用いることがなく、スケールアップが容易で大量生産に適した工業的に有利な製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明による製造方法は、式（１）に示すピラン誘導体に
【化４】
2014103897.tif 000005
下記式（２）に示す水及び／又はアルコールと
【化５】
2014103897.tif 000006
（Ｒは水素原子および炭素数１〜１０のアルキル基からなる群から選ばれる１種以上）
カンジダ  ルゴサ由来生体触媒を作用させることでＲ体優先に立体選択的加水分解反応または立体選択的加アルコール分解反応を行い、下記式（３）に示す（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを製造する方法である。
【化６】
2014103897.tif 000007
【００１２】
本発明で原料となるラセミ体ピラン誘導体の（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンは公知化合物であり、たとえば、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９９３，４９，８９９９−９０１８に記載されている方法で合成できる。
【００１３】
立体選択的加水分解反応を行う際に、水と共に、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを溶解し、水と混和し、アルコール以外の有機溶媒が存在していてもよく、例えば非プロトン性極性溶媒が存在していても良い。より具体的には、アセトン、アセトニトリル、１，４−ジオキサンが挙げられる。
【００１４】
立体選択的加水分解反応を行う際に添加する水の量は、基質が溶解し、反応が進行する範囲であれば特に限定されないが、添加後の水の濃度が０．１〜５０ｗｔ％となることが好ましく、より好ましくは５〜４０ｗｔ％である。水の濃度を上記の範囲とすることで、水の濃度が低すぎることが無いために反応速度が保たれ、また、水の濃度が高すぎることが無いために基質の溶解度を保つことができる。
【００１５】
立体選択的加アルコール分解反応を行う際に用いるアルコールは、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンと加アルコール分解反応を行うことができればよく、例えば炭素数１〜１０の直鎖または分岐または環状のアルコールが挙げられる。より具体的には、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、イソブタノール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、イソアミルアルコールが挙げられる。
【００１６】
立体選択的加アルコール分解反応では、アルコールと共に、有機溶媒が存在していても良い。有機溶媒が存在することで基質の溶解度の向上や、反応速度の向上に寄与することができる。該有機溶媒の例としては、直鎖、分岐鎖、環状の炭化水素や、エーテル類、ケトン類などが挙げられ、より具体的には、ペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＭＴＢＥ）、アセトン、トルエンなどを用いることができる。用いる有機溶媒の量は、基質が溶解する範囲であれば特に限定されないが、添加後の有機溶媒の濃度が１〜９９ｗｔ％となることが好ましい。
【００１７】
立体選択的加アルコール分解反応では、水を添加することで反応速度の向上に寄与することができる。添加する水の量は、基質が溶解する範囲であれば特に限定されないが、添加後の水の濃度が０．０１〜１０ｗｔ％となることが好ましい。
【００１８】
立体選択的加アルコール分解反応において水を添加する場合、有機溶媒が存在しても良い。有機溶媒が存在することで基質の溶解度向上や操作性向上に寄与することができる。該有機溶媒としては、非プロトン性極性溶媒が好ましく、より具体的には、アセトン、アセトニトリル、１，４−ジオキサンが好ましい。該有機溶媒の量は特に限定されないが、添加後の有機溶媒の濃度が１〜９９ｗｔ％となることが好ましい。
【００１９】
立体選択的加水分解反応または加アルコール分解反応を行う温度は一概に規定することはできないが、温度が低すぎる場合には酵素反応速度が低下するとともに、粘度が高くなり撹拌が困難になる場合がある。温度が高すぎる場合には、水やアルコール、溶媒の揮発が生じるとともに、副反応を生じる場合がある。したがって、常圧で行う場合には０℃以上溶液の沸点以下で行うことが好ましく、より好ましくは２０〜６０℃が好ましい。
【００２０】
立体選択的加水分解反応または立体選択的加アルコール分解反応に用いる生体触媒としては、微生物由来の酵素、特にカンジダ属由来の酵素が好ましく、より好ましくはカンジダ  ルゴサ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ）またはカンジダ  シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ  ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）由来の酵素である。なお、カンジダ  シリンドラセアは、カンジダ  ルゴサの旧名称である。
【００２１】
微生物由来の酵素としては、好ましくはリパーゼ、コレステロールエステラーゼである。また、これら微生物から人工的変異手段によって誘導される変異株、あるいは遺伝子組み換え法等の遺伝学的手法により誘導される組み換え株であっても上記酵素を有するものであれば本発明に使用できる。酵素は、必ずしも単品として精製される必要はなく、菌体もしくは菌体処理物、培養上清、培養上清処理物を用いることができる。菌体処理物とは、例えば菌体濃縮液、乾燥菌体、菌体破砕物、菌体抽出物、固定化菌体、固定化酵素、もしくは精製酵素が挙げられる。さらに、例えば無細胞タンパク質合成系など、微生物を用いない方法で得られた酵素を用いることもできる。培養上清処理物とは、微生物を培養した培養上清の濃縮物や、培養上清に塩や有機溶媒を添加することで酵素を沈殿させたものなどが挙げられる。また、市販品を用いることもできる。
【００２２】
カンジダ  シリンドラセアまたはカンジダ  ルゴサ由来のリパーゼ商品としては、たとえばリパーゼＯＦ（名糖産業製）、リパーゼＭＹ（名糖産業製）、Ｌｉｐａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ（シグマ  アルドリッチ製）、Ｌｉｐａｓｅ  ＡＹＳ  ”Ａｍａｎｏ”（天野エンザイム製）などが挙げられる。
【００２３】
カンジダ  シリンドラセアまたはカンジダ  ルゴサ由来のコレステロールエステラーゼ商品としては、ロシュアプライドサイエンス（Ｒｏｃｈｅ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）製、セキスイダイアグノスティクス（ＳＥＫＩＳＵＩ  ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣＳ）製、ジェンウェイバイオテック（ＧｅｎＷａｙ  Ｂｉｏｔｅｃｈ）製などが挙げられる。
【００２４】
生体触媒は、当業者に周知の方法により単体に固定化して固定化酵素として使用することも可能である。酵素を固定化することにより、生成物と酵素との分離が容易になるとともに、酵素の再利用も容易となる。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明を実施例および比較例をもってより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの例によって制限されるものではない。なお、反応の進行の測定は高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いた。分析条件は以下のとおりである。
［ＨＰＬＣ分析条件］
カラム：Ｃｈｉｒａｌｐａｋ  ＡＳ（ダイセル化学）、４．６×２５０ｍｍ、１０μｍ
溶離液：ｎ−ヘプタン／２−プロパノール＝９／１ 
流速：１ｍｌ／分
温度：４０℃
検出：ＵＶ２１４ｎｍ
保持時間：
ベンゾフェノン（内部標準）：４．５分
（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オン：９．２分
（Ｒ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オン：１２．０分
【００２６】
実施例１
リパーゼを用いた酵素反応（有機溶媒で希釈したアルコールでの不斉加アルコール分解）
試験管に（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを４．４ｍｇ、内部標準としてベンゾフェノンを１．７ｍｇ、イソブタノールを０．５ｇ、ｎ−ヘキサンを１．５ｇ加え、カンジダ  ルゴサ由来のリパーゼ−ＯＦ（名糖産業製）を１０ｍｇ添加した。室温にて振盪して反応を行った。反応時間２４時間目において反応液をＨＰＬＣにより分析した結果、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの反応率は９４％であり、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの光学純度は１００％ｅ．ｅ．であり、（Ｒ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンは検出されなかった。結果を表１に示す。
【００２７】
実施例２−１〜２−４
リパーゼを用いた酵素反応（有機溶媒で希釈したアルコールでの不斉加アルコール分解）
生体触媒としてリパーゼ−ＯＦ（名糖産業製）の代わりにリパーゼ−ＭＹ（名糖産業製）、Ｌｉｐａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ（シグマ  アルドリッチ製）、Ｌｉｐａｓｅ  ＡＹＳ  ”Ａｍａｎｏ”（天野エンザイム製）、Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ  Ｅｓｔｅｒａｓｅ（ロシュアプライドサイエンス製）を用いる他は、実施例１と同様に反応を行った。用いた生体触媒はいずれもカンジダ  ルゴサ由来である。結果を表１に示す。いずれの酵素も反応が進行し、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンが過剰に残留した。
【表１】
2014103897.tif 000008
【００２８】
実施例３−１〜３−９
リパーゼを用いた酵素反応（有機溶媒で希釈したアルコールでの不斉加アルコール分解）
アルコールとしてイソブタノールを用いる代わりにエタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノールを用いる他は、実施例１と同様に反応を行った。結果を表２に示す。いずれのアルコールを用いた場合も反応が進行し、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンが過剰に残留した。
【表２】
2014103897.tif 000009
【００２９】
実施例４
リパーゼを用いた酵素反応（含水アルコールでの不斉加アルコール分解）
試験管に（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを４．４ｍｇ、内部標準としてベンゾフェノンを１．７ｍｇ、ｎ−ブタノールを１．９４ｇ、水を０．０６ｇ加え、Ｌｉｐａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ（シグマ  アルドリッチ製）を１０ｍｇ添加した。室温にて撹拌して反応を行った。反応時間５時間目において反応液をＨＰＬＣにより分析した結果、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの反応率は５５％であり、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの光学純度は１００％ｅ．ｅ．であり、（Ｒ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンは検出されなかった。
【００３０】
実施例５−１〜５−５
リパーゼを用いた酵素反応（含水アルコールでの不斉加アルコール分解）
試験管に（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを４．４ｍｇ、内部標準としてベンゾフェノンを１．７ｍｇ、ｎ−ブタノールを１．９４ｇ、水を０．０６ｇ加え、表３に示すカンジダ  ルゴサ由来リパーゼを１０ｍｇ添加した。室温にて振盪して反応を行った。反応時間２４時間目において反応液をＨＰＬＣにより分析した結果を表３に示す。いずれの酵素も反応が進行し、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンが過剰に残留した。
【表３】
2014103897.tif 000010
【００３１】
実施例６−１〜６−４
リパーゼを用いた酵素反応（含水アルコールでの不斉加アルコール分解）
試験管に（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを４．４ｍｇ、内部標準としてベンゾフェノンを１．７ｍｇ、各アルコールを１．９４ｇ、水を０．０６ｇ加え、リパーゼ−ＯＦ（名糖産業製）を１０ｍｇ添加した。室温にて振盪して反応を行った。アルコールには、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｎ−ブタノールを用いた。反応時間２４時間目において反応液をＨＰＬＣにより分析した結果を表４に示す。いずれの酵素も反応が進行し、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンが過剰に残留した。
【表４】
2014103897.tif 000011
【００３２】
実施例７
リパーゼを用いた酵素反応（水／有機溶媒／アルコールでの不斉加アルコール分解）
試験管に（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを４．４ｍｇ、内部標準としてベンゾフェノンを１．７ｍｇ、ｎ−ブタノールを１．８ｇ、アセトンを０．１４ｇ、水を０．０６ｇ加え、リパーゼ−ＯＦ（名糖産業製）を１０ｍｇ添加した。室温にて振盪して反応を行った。反応時間２４時間目において反応液をＨＰＬＣにより分析した結果、（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの反応率は６１％であり、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンの光学純度は９２％ｅ．ｅ．であった。
【００３３】
実施例８−１〜８−３
リパーゼを用いた酵素反応（含水溶媒での不斉加水分解）
試験管に（ＲＳ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンを４．４ｍｇ、内部標準としてベンゾフェノンを１．７ｍｇ、各含水溶媒を１．９４ｇ、水を０．０６ｇ加え、リパーゼ−ＯＦ（名糖産業製）を１０ｍｇ添加した。室温にて振盪して反応を行った。溶媒には、アセトン、アセトニトリル、１，４−ジオキサンを用いた。反応時間２４時間目において反応液をＨＰＬＣにより分析した結果を表５に示す。いずれの酵素も反応が進行し、（Ｓ）−６−ベンゾイルオキシ−２Ｈ−ピラン−３（６Ｈ）−オンが過剰に残留した。
【表５】
2014103897.tif 000012
【００３４】
比較例１−１〜１−２０
リパーゼを用いた酵素反応（有機溶媒で希釈したアルコールでの不斉加アルコール分解）
生体触媒としてリパーゼ−ＯＦ（名糖産業製）の代わりに表６に示す各酵素を用いる他は、実施例１と同様に反応を行った。結果を表６に示す。いずれの酵素も反応がほとんど進行しなかった。
【表６】
2014103897.tif 000013
【００３５】
比較例２−１〜２−７
リパーゼを用いた酵素反応（含水アルコールでの不斉加アルコール分解）
生体触媒としてカンジダ  ルゴサ由来リパーゼの代わりに表７に示す各酵素を用い、アルコールとしてｎ−ブタノールの代わりにイソブタノールを用いる他は、実施例５と同様に反応を行った。結果を表７に示す。反応が進行した酵素もあったが、いずれの酵素も立体選択性を示さなかった。
【表７】
2014103897.tif 000014