(57)【要約】【課題】活性等を向上させ、またリサイクルを可能とするために酵素をイオン性液体でコーティングし、またその製造方法を容易にする。【解決手段】本発明はイオン性液体でコーティングされた酵素（ここで、前記イオン性液体は約１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩である）に関する。本発明のイオン性液体でコーティングされた酵素は、酵素の機能、例えばリパーゼの場合には、イオン性液体でコーティングされると立体選択性と安定性とが非常に向上する。また、イオン性液体でコーティングされた酵素は、リサイクル時にもその光学純度特性、立体選択性、活性が低下しない。前記コーティングされた酵素は、キラール農薬、医薬、天然化合物などの合成に必要なキラール中間体の製造のための触媒として、有用に用いることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩であるイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項２】
前記イオン性液体は、ヘテロ環式化合物の有機陽イオンと有機または無機陰イオンとを含むことを特徴とする請求項１に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項３】
前記ヘテロ環式化合物の有機陽イオンは、Ｎ、Ｏ、Ｓまたはこれらの組み合わせからなる群より選択されるヘテロ原子を１〜４個含むことを特徴とする請求項２に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項４】
前記へテロ環式化合物の有機陽イオンは、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム及びトリアゾリウムからなる群より選択される化合物またはこれらの置換された化合物の陽イオンであることを特徴とする請求項３に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項５】
前記有機または無機陰イオンは、ビス（ペルフルオロエチルスルホニル）イミド（Ｎ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2-、Ｂｅｔｉ）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2-、Ｉｍ）、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド（Ｃ（ＣＦ3ＳＯ2）2-）、トリフルオロメタンスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホン酸塩、Ａｓｆ6-、ＣＩＯ4-、ＰＦ6-及びＢＦ4-からなる群より選択される少なくとも１つのイオンであることを特徴とする請求項２に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項６】
前記イオン性液体は、下記化学式（１）を有する化合物であることを特徴とする請求項１に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【化１】
2005514033.tif 000009
ただし、前記式で、Ｘはフェニル基、置換されたフェニル基、メタクリロイルエステル、ＯＣＯＣＨ3、ＣＯ2ＣＨ3及びＣＮからなる群より選択され、ＹはＢＦ4またはＰＦ6であり、ｎは２〜５の整数である。
【請求項７】
前記酵素はリパーゼであることを特徴とする請求項１に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項８】
前記リパーゼは、シュードモナスセパシアリパーゼ（ＬＰＳ）、カンジダアンタルクチカリパーゼ（ＣＡＬ）、カンジダルゴサリパーゼ（ＣＲＬ）、アスペルギルスニガーリパーゼ（ＡＮＬ）、カンジダシリンドラセアリパーゼ（ＣＣＬ）、ミュコーミエヘイリパーゼ、シュードモナスフルオレセンスリパーゼ（ＬＡＫ）、リゾープスアリズスリパーゼ、リゾープスニヴェウスリパーゼ、ブタ膵臓リパーゼ、カンジダリポリチカリパーゼ、ミュコージャバニクスリパーゼ、ペニシリウムロクエフォルティリパーゼ、及びリゾミュコーミエヘイリパーゼからなる群より選択される少なくとも一つのリパーゼであることを特徴とする請求項７に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素。
【請求項９】
１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩であり酵素コーティングに適したイオン性液体を融点以上の温度で溶かした後、酵素と混合し、混合物を冷却してイオン性液体を固体化させる工程を含むイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法。
【請求項１０】
前記イオン性液体は、下記化学式（１）を有する化合物であることを特徴とする、請求項９に記載のイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法。
【化２】
2005514033.tif 000010
ただし、前記式で、Ｘはフェニル基、置換されたフェニル基、メタクリロイルエステル、ＯＣＯＣＨ3、ＣＯ2ＣＨ3及びＣＮからなる群より選択され、ＹはＢＦ4またはＰＦ6であり、ｎは２〜５の整数である。
【請求項１１】
請求項１によるイオン性液体でコーティングされた酵素を利用して、ラセミ化合物のうちのいずれか一つの鏡像体と選択的に反応させる工程を含む光学純度が優れた光学異性体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン性液体でコーティングされた酵素及びその製造方法並びに光学異性体の製造方法に係り、より詳しくは、立体選択性が高くてリサイクルが可能なイオン性液体でコーティングされた酵素及びその製造方法並びに光学異性体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学活性化合物を製造するために、加水分解酵素を利用してラセミ基質を速度論的光学分割する方法が、有機合成で基本的に多く利用されている。前記加水分解酵素の中でリパーゼ（脂質加水分解酵素）が広い基質特異性を有するので広く用いられている。リパーゼは、特に、有機溶媒でラセミアルコールまたはそのエステルを分割するのに有用である。しかし、これらは低い立体選択性を有するので分割活性が低下する。
【０００３】
このような立体選択性の問題を解決するための様々な技術が開発されている。これら技術のうちの代表的な方法として、酵素をコーティングする方法がある。例えば、非特許文献１では緩衝溶液で脂質を、非特許文献２では緩衝溶液で界面活性剤を用いて酵素をコーティングする方法が開示されている。
【非特許文献１】オカハタ，Ｙ.（Okahata,Y）;  ハタノ,Ａ.（Hatano,A）;  イジロ,Ｋ.（Ijiro,K）著「テトラヘドロン：エイサメトリ（Tetrahedron：Asymmetry）」、第６巻、１９９５年、p.１３１１
【非特許文献２】ワン,Ｓ.Ｙ.（Wuang,S.Y.）;チャン,Ｈ.Ｌ.（Chang,H.L.）;ゴトウ,Ｍ.（Goto,M）著「エンジームマイクロバイアル.テクノロジ（Enzyme  Microbial  Technology）」、第２２巻、１９９８年、p.５５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記方法は、酵素をコーティングする方法が複雑であるだけでなく、酵素の活性が低くなる問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は立体選択性と安定性といった機能が非常に向上し、リサイクル時にもその光学純度特性、立体選択性および活性が低下しないイオン性液体でコーティングされない酵素および前記酵素の簡単な製造方法並びに光学純度特性に優れた光学異性体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はイオン性液体でコーティングされた酵素（ＩＬＣＥ）の製造及びラセミアルコールの速度論的分割での用途に関する。固体イオン性液体（例えば、１-アルキル-３-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート）を酵素コーティング物質として合成する場合、１-メチルイミダゾルから二つの段階で合成される。酵素のコーティングは、固体イオン性液体を５３℃以上で加熱して液体を得て、酵素粉末を添加する。その後、不均一な混合物が冷却されるようにして固溶体を得る。最後に、固溶体を小さい粒子にする。小さい粒子のイオン性液体でコーティングされた酵素をラセミアルコールの分割触媒として用いる。
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩であるイオン性液体でコーティングされた酵素であることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記酵素が１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩であるイオン性液体でコーティングされることにより、立体選択性及び安定性に優れた化学反応をするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載されたコーティングされた酵素において、前記イオン性液体は、ヘテロ環式化合物の有機陽イオンと有機または無機陰イオンとを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記へテロ環式化合物の有機陽イオンと有機または無機陰イオンとを含むことにより、立体選択性及び安定性により優れた化学反応をするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載されるコーティングされた酵素において、前記へテロ環式化合物の有機陽イオンは、Ｎ、Ｏ、Ｓまたはこれらの組み合せからなる群より選択されるヘテロ原子を１〜４個含むのが好ましい。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載されるコーティングされた酵素において、前記へテロ環式化合物の有機陽イオンは、Ｎ、Ｏ、Ｓまたはこれらの組み合せからなる群より選択されるヘテロ原子を１〜４個含むことにより、立体選択性及び安定性により優れた化学反応をするものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載されるコーティングされた酵素において、前記へテロ環式化合物の有機陽イオンは、イミダゾリウム、ピリジミウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム及びトリアゾリウムからなる群より選択される化合物またはこれらの置換された化合物の陽イオンであることが好ましい。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載されるコーティングされた酵素において、前記へテロ環式化合物の有機陽イオンは、イミダゾリウム、ピリジミウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム及びトリアゾリウムからなる群より選択される化合物またはこれらの置換された化合物の陽イオンであることで、立体選択性及び安定性により優れた化学反応をするものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のコーティングされた酵素において、前記有機または無機陰イオンは、ビス（ペルフルオロエチルスルホニル）イミド（Ｎ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2-、Ｂｅｔｉ）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2-、Ｉｍ）、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド（Ｃ（ＣＦ3ＳＯ2）2-）、トリフルオロメタンスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホン酸塩、Ａｓｆ6-、ＣＩＯ4-、ＰＦ6-及びＢＦ4-からなる群より選択される少なくとも１つのイオンであることが好ましい。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のコーティングされた酵素において、前記有機または無機陰イオンは、ビス（ペルフルオロエチルスルホニル）イミド（Ｎ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2-、Ｂｅｔｉ）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2-、Ｉｍ）、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド（Ｃ（ＣＦ3ＳＯ2）2-）、トリフルオロメタンスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホン酸塩、Ａｓｆ6-、ＣＩＯ4-、ＰＦ6-及びＢＦ4-からなる群より選択される少なくとも１つのイオンであることで、立体選択性及び安定性により優れた化学反応をするものである。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載されるイオン性液体でコーティングされた酵素において、前記イオン性液体は下記化学式（１）を有する化合物であることを特徴とする。
【化１】
2005514033.tif 000002
前記式で、Ｘはフェニル基、置換されたフェニル基、メタクリロイルエステル、ＯＣＯＣＨ3、ＣＯ2ＣＨ3及びＣＮからなる群より選択され、ＹはＢＦ4またはＰＦ6であり、ｎは２〜５の整数である。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、前記イオン性液体は前記化学式１に示す構造を有し、Ｘはフェニル基若しくは置換されたフェニル基等であり、ＹはＢＦ４等であり、ｎは２〜５の整数であり、また前記置換されたフェニル基は、炭素数１〜３のアルキル基等からなる群より選択される少なくとも１つの置換基を有するフェニル基であることで緩衝溶液や有機溶媒において酵素の立体選択性と安定性とがより向上するものである。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のコーティングされた酵素において、前記酵素はリパーゼであることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載のイオン性液体にコーティングされた酵素において、前記酵素は光学活性化合物の製造に多く用いられるリパーゼを用いることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記リパーゼは、シュードモナスセパシアリパーゼ（ＬＰＳ）、カンジダアンタルクチカリパーゼ（ＣＡＬ）、カンジダルゴサリパーゼ（ＣＲＬ）、アスペルギルスニガーリパーゼ（ＡＮＬ）、カンジダシリンドラセアリパーゼ（ＣＣＬ）、ミュコーミエヘイリパーゼ、シュードモナスフルオレセンスリパーゼ（ＬＡＫ）、リゾープスアリズスリパーゼ、リゾープスニヴェウスリパーゼ、ブタ膵臓リパーゼ、カンジダリポリチカリパーゼ、ミュコージャバニクスリパーゼ、ペニシリウムロクエフォルティリパーゼ及びリゾミュコーミエヘイリパーゼからなる群より選択される少なくとも１つのリパーゼであることが好ましい。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記リパーゼは、シュードモナスセパシアリパーゼ（ＬＰＳ）、カンジダアンタルクチカリパーゼ（ＣＡＬ）等からなる群より選択される少なくとも１つのリパーゼであることにより、緩衝溶液や有機溶媒において酵素の立体選択性と安定性とがより向上するものである。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、イオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法において、１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩である酵素コーティングに適したイオン性液体を融点以上の温度で溶かした後、酵素と混合し、混合物を冷却してイオン性液体を固体化させる工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、前記酵素のコーティングに適した固体のイオン性液体を融点以上の温度で溶かした後に、酵素と混合し、この混合物を冷却してイオン性液体を固体化させることによりイオン性液体でコーティングされた酵素が製造されるものである。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載されるイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法において、前記イオン性液体は、下記化学式（１）を有する化合物であることが好ましい。
【化２】
2005514033.tif 000003
前記式で、Ｘはフェニル基、置換されたフェニル基、メタクリロイルエステル、ＯＣＯＣＨ3、ＣＯ2ＣＨ3、及びＣＮからなる群より選択され、ＹはＢＦ4またはＰＦ6であり、ｎは２〜５の整数である。
【００２６】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載されるイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法において、前記イオン性液体は前記化学式１に示す構造を有し、Ｘはフェニル基若しくは置換されたフェニル基等であり、ＹはＢＦ４等であり、ｎは２〜５の整数であり、また前記置換されたフェニル基は、炭素数１〜３のアルキル基等からなる群より選択される少なくとも１つの置換基を有するフェニル基であることで緩衝溶液や有機溶媒において立体選択性と安定性とがより向上する酵素が製造される。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載されたイオン性液体でコーティングされた酵素を利用して、ラセミ化合物のうちのいずれか１つの鏡像体と選択的に反応させる工程を含む光学純度に優れた光学異性体の製造方法である。
【００２８】
請求項１１に記載の発明によれば、前記イオン性液体がコーティングされた酵素を利用することで、ラセミ化合物のうちのいずれか１つの鏡像体を立体選択的にアシル化するものである。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載の発明によれば、酵素を１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩であるイオン性液体でコーティングすることで、立体選択性と安定性といった酵素の機能が非常に向上し、コーティングされていない酵素に比べて１．５〜２倍の立体選択性を示す。また、イオン性液体でコーティングされた酵素は、リサイクル時にもその光学純度特性、立体選択性および活性が低下しない。前記コーティングされた酵素は、キラール農薬、医薬、天然化合物などの合成に必要なキラール中間体の製造のための触媒として有用に用いることができるという効果を奏する。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、前記イオン性液体は、ヘテロ環式化合物の有機陽イオンと無機陰イオンを含むので、有機溶媒内でも酵素のリサイクル時に前記酵素の光学純度特性や活性が低下せず触媒として有用に用いることができるという効果を奏する。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、前記へテロ環式化合物は、Ｎ、Ｏ、Ｓまたはこれらの組み合せからなる群より選択されるヘテロ原子を１から４含むので、有機触媒内でも酵素のリサイクル時に前記酵素の光学純度特性や活性が低下せず触媒として有用に用いることができるという効果を奏する。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、前記へテロ環式化合物の有機陽イオンが、イミダゾリウムや、ピリジニウム等であることによって、緩衝溶液や有機溶媒において酵素の立体選択性と安定性とが向上することで、光学純度特性や活性が低下せず触媒として有用に用いることができるという効果を奏することができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、前記へテロ環式化合物の有機または無機陰イオンが、ビス（ペルフルオロエチルスルホニル）イミドや、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド等であることによって、緩衝溶液や有機溶媒において酵素の立体選択性と安定性とが向上し、光学純度特性や活性が低下せず触媒として有用に用いることができるという効果を奏する。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、前記イオン性液体は前記化学式１に示す構造を有し、Ｘはフェニル基若しくは置換されたフェニル基等であり、ＹはＢＦ４等であり、ｎは２〜５の整数であり、また前記置換されたフェニル基は、炭素数１〜３のアルキル基等からなる群より選択される少なくとも１つの置換基を有するフェニル基であることで緩衝溶液や有機溶媒において酵素の立体選択性と安定性とがより向上し光学純度特性や活性が低下せず触媒として有用に用いることができるという効果を奏することができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明によれば、イオン性液体がコーティングされたリパーゼを触媒として用いることで、例えば、ラセミアルコールのうちの１つの鏡像体を選択的にアシル化（トランスエステル化）して、光学純度特性の優れたキラールエステルを製造することができるという効果を奏する。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、前記リパーゼがシュードモナスセパシアリパーゼ、カンジダアンタルクチカリパーゼ等からなる群より選択される少なくとも１つのリパーゼであることで、光学純度特性が優れた光学異性体を製造することができるという効果を奏する。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、前記酵素のコーティングに適したイオン性液体を融点以上の温度で溶かした後に、酵素と混合し、この混合物を冷却して固体化させる工程により簡単にイオン性液体でコーティングされた酵素を製造することができるという効果を奏する。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載されるイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法において、前記イオン性液体は前記化学式１に示す構造を有し、Ｘはフェニル基若しくは置換されたフェニル基等であり、ＹはＢＦ４等であり、ｎは２〜５の整数であり、また前記置換されたフェニル基は、炭素数１〜３のアルキル基等からなる群より選択される少なくとも１つの置換基を有するフェニル基であることで、緩衝溶液や有機溶媒において立体選択性と安定性とがより向上し光学純度特性や活性が低下せず触媒として有用に用いることができる酵素を製造することができるという効果を奏する。
【００３９】
請求項１１に記載の発明によれば、前記イオン性液体がコーティングされた酵素を利用することで、ラセミ化合物のうちのいずれか１つの鏡像体を立体選択的にアシル化することで光学純度特性の優れた光学異性体を製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明では、立体選択性が優れていてリサイクルが可能なコーティングされた酵素を製造するために、酵素をイオン性液体でコーティングする。前記イオン性液体は、常温では固体で存在するが、一般に、１５０℃以下の温度で液体で存在する有機塩を意味する。
【００４１】
最近まで、イオン性液体を触媒反応時の溶媒として用いることが報告されているワッセルシェイド，Ｐ（Ｗａｓｓｅｒｓｃｈｅｉｄ，Ｐ．）、ウィルヘルム，Ｋ（Ｗｉｌｈｅｌｍ，Ｋ.）著   「アンゲヴァンテ  ヒェミ−  インターナショナルエディション（Ａｎｇｅｗ.Ｃｈｅｍ.Ｉｎｔ.Ｅｄ.２０００年,３９巻,ｐ．３７７２）。このような研究で、イオン性液体が高い沸騰点を有して触媒の活性及び選択性を向上させて環境に優しい物質であるので、既存の有機溶媒に代替することができるという可能性が示された。これらのうちでも、イオン性液体内での生触媒反応に対する研究が報告されており、既存の有機溶媒内での生触媒反応に比べて、反応性の向上、立体選択性の向上など多様な長所が現れているキム，Ｋ．Ｗ（Ｋｉｍ，Ｋ．Ｗ）、 ソン，Ｂ（Ｓｏｎｇ，Ｂ．）、チョイ，Ｍ．Ｙ.（Ｃｈｏｉ,Ｍ.Ｙ）、キム,Ｍ.Ｊ（Ｋｉｍ,Ｍ.Ｊ.）著  「オーガニックレター（Ｏｒｇ. Ｌｅｔｔ.）２００１年、第３巻、ｐ.１５０７。エーベルディンガ,Ｍ（Ｅｒｂｅｌｄｉｎｇｅｒ,Ｍ.）、メシアノ,Ａ,Ｊ（Ｍｅｓｉａｎｏ,Ａ.Ｊ.）、ラッセル,Ａ,Ｊ（Ｒｕｓｓｅｌｌ,Ａ.Ｊ.）著  「バイオテクノロジ  プログレス（Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ.Ｐｒｏｇ.）」２０００,１６,ｐ.１１３１。ロイ,Ｒ.Ｍ.（Ｌａｕ，Ｒ．Ｍ．）、ラントヴィヨク,Ｆ.ヴァン（Ｒａｎｔｗｉｊｋ，Ｆ．ｖａｎ）、セドン,Ｋ.Ｒ.（Ｓｅｄｄｏｎ,Ｋ.Ｒ.）、シェルドン,Ｒ.Ａ.（Ｓｈｅｌｄｏｎ,Ｒ.Ａ.）著「オーガニックレター（Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．） ２０００年,第２巻,ｐ.４１８９。
【００４２】
本発明で、酵素コーティングに用いられるイオン性液体は、常温では固体で存在して融点以上の温度で加熱すれば液体で存在する。前記イオン性液体は、１５０℃以下の温度、好ましくは１２０℃〜１５０℃の温度で液体で存在する。
【００４３】
前記イオン性液体の有機陽イオンとしては、ヘテロ環式化合物の陽イオンと、これら陽イオンとイオン結合を形成する有機または無機陰イオンとを含む。
【００４４】
前記ヘテロ環式化合物は、Ｎ、Ｏ、Ｓまたはこれらの組み合わせから選択されるヘテロ原子を含み、ヘテロ原子の数は、１〜４個が好ましく、１〜２個がさらに好ましい。このようなヘテロ環式化合物の陽イオンには、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム及びトリアゾリウムからなる群より選択される化合物またはこれらの置換された化合物の陽イオンがある。
【００４５】
前記陽イオンと結合する有機または無機陰イオンは、ビス（ペルフルオロエチルスルホニル）イミド（Ｎ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2-、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド）（Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2-、トリス（トリフルオロメチルスルホニルメチド（Ｃ（ＣＦ3ＳＯ2）2-）、トリフルオロメタンスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホンイミド、トリフルオロメチルスルホン酸塩、ＡｓＦ6-、ＣｌＯ4-、ＰＦ6-、ＢＦ4-のうちの１つである。
【００４６】
本発明に好ましく用いられるイオン性液体は、下記化学式（１）を有する:
【化３】
2005514033.tif 000004
前記式で、Ｘはフェニル基、置換されたフェニル基、メタクリロイルエステル、ＯＣＯＣＨ3、ＣＯ2ＣＨ3、及びＣＮからなる群より選択され、ＹはＢＦ4またはＰＦ6であり、ｎは２〜５の整数である。前記置換されフェニル基は、炭素数１〜３のアルキル基またはアルコキシ基、エステル基、アミド基、ヒドロキシ基、シアン基、ハロゲンまたはニトロ基からなる群より選択される少なくとも１つの置換基を有するフェニル基を意味する。
【００４７】
以下、本発明のイオン性液体の製造方法について述べる。
本発明のイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法は、酵素コーティングに適したイオン性液体を融点以上の温度で溶かした後、酵素と混合し、混合物を冷却してイオン性液体を固体化させる工程を含む。本発明の酵素をコーティングする方法は、イオン性液体を加熱する工程と冷却する工程だけでも簡単に酵素をコーティングすることができる。
【００４８】
本発明で、酵素のコーティングに適したイオン性液体は、商業的に市販されている物質を用いることもでき、この分野の通常の技術によって合成して用いることもできる。例えば、前記化学式１の化合物のうちの１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートの場合には、まず、１-メチルイミダゾルと１-クロロ-３-フェニルプロパンとを反応させて１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムクロライドを合成し、これを、陰イオンを交換するためにＨＰＦ6と反応させて合成する。
【００４９】
前記イオン性液体の使用量は、酵素によって異なるが、酵素１g当り５〜２０gの量を用いるのが好ましい。イオン性液体の量が５ｇ未満であればコーティング効果が微々たるものであり、２０ｇを超えるとコーティングされた酵素の単位重量当りの反応活性が低くなるため好ましくない。
【００５０】
イオン性液体でコーティングされる酵素としては、特に限定されないが、光学活性化合物の製造に多く用いられるリパーゼが好ましい。このようなリパーゼの好ましい例としては、シュードモナスセパシアリパーゼ（ＬＰＳ）、カンジダアンタルクチカリパーゼ（CAL）、カンジダルゴサリパーゼ（ＣＲＬ）、アスペルギルスニガーリパーゼ（ＡＮＬ）、カンジダシリンドラセアリパーゼ（ＣＣＬ）、ミュコーミエヘイリパーゼ、シュードモナスフルオレセンスリパーゼ（ＬＡＫ）、リゾープスアリズスリパーゼ、リゾープスニヴェウスリパーゼ、ブタ膵臓リパーゼ、カンジダリポリチカリパーゼ、ミュコージャバニクスリパーゼ、ペニシリウムロクエフォルティリパーゼ、またはリゾミュコーミエヘイリパーゼがある。
【００５１】
次に前記イオン性液体でコーティングされた酵素を用いた光学異性体の製造方法について述べる。
前記イオン性液体でコーティングされた酵素を触媒として用いて、ラセミ化合物のうちのいずれか一つの鏡像体の立体選択的アシル化反応によって、光学純度が優れた光学異性体を製造することができる。例えば、イオン性液体でコーティングされたリパーゼを利用すると、ラセミアルコールのうちの一つの鏡像体を選択的にアシル化（トランスエステル化）して、光学純度特性の優れたキラールエステルを製造することができる。
【００５２】
コーティングされたリパーゼを利用したラセミ２次アルコールの光学分割で、２次アルコールの構造は特に制限されない。これらの例としては、下記化学式（２ａ）〜（２ｄ）を有するアルコールがある。
【化４】
2005514033.tif 000005
【００５３】
本発明のイオン性液体でコーティングされた酵素とラセミ化合物との反応時に用いられる反応溶媒は、その種類は特に制限されないが、リパーゼのような酵素触媒反応は生成物の合成収率及び立体選択性の面で溶媒の影響を受けないのが通常であるので、イオン性液体が溶けないトルエン、エーテル、ヘキサンなどを用いるのが好ましい。反応溶媒の使用量は、反応物の濃度が０．２〜０．４Ｍになるように用いるのが好ましい。
【００５４】
以上のように、本実施の形態にかかるイオン性液体でコーティングされた酵素によれば、立体選択性と安定性といった酵素の機能が非常に向上し、コーティングされていない酵素に比べて１．５〜２倍の立体選択性を示し、またリサイクル時にもその光学純度特性、立体選択性および活性が低下しないことから、前記コーティングされた酵素は、キラール農薬、医薬、天然化合物などの合成に必要なキラール中間体の製造のための触媒として有用に用いることができる。
【００５５】
また本実施の形態にかかるイオン性液体でコーティングされた酵素の製造方法によれば、酵素コーティングに適したイオン性液体を融点以上の温度で溶かした後、酵素と混合し、冷却して固体化させるという工程により前記イオン性液体でコーティングされた酵素を製造することができるが、イオン性液体を加熱する工程と冷却する工程だけでも酵素をコーティングすることができ、イオン性液体でコーティングされた酵素を簡単に製造することができる。
【００５６】
更には、本実施の形態にかかる光学異性体の製造方法によれば、前記イオン性液体にコーティングされる酵素にリパーゼ等を用いることで、ラセミアルコールのうちの１つの鏡像体を選択的にアシル化（トランスエステル化）し、光学純度特性に優れたキラールエステルを製造することができる。
【００５７】
〔実施例１〕
以下、本発明の好ましい実施例及び比較例を記載する。しかし、下記実施例は本発明の好ましい一実施例に過ぎず、本発明がこれに限られるわけではない。
【００５８】
１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムクロライドの合成
１-メチルイミダゾル０．１５ｍｏｌｅと１-クロロ-３-フェニルプロパン０．１２５ｍｏｌｅとを１００ｍＬの丸いフラスコに入れた後、７０℃で一日攪拌して反応させることによって、１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムクロライドを得た（９９％収率）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＣＮ、δ、３００ＭＨｚ）２．１８（ｍ、２Ｈ、ＣＨ2）、２．６４（ｔ、２Ｈ、Ｊ=７．４、Ｈｚ、ＣＨ2）、３．９０（ｓ、１Ｈ、ＮＣＨ3）、４．２７（ｔ、２Ｈ、Ｊ=７．１、Ｈｚ、ＣＨ2）、７．１８-７．３０（ｍ、５Ｈ、Ｃ6Ｈ5）、７．５６（ｓ、１Ｈ、ＣＨ）、７．６３（ｓ、１Ｈ、ＣＨ）、９．９４（ｓ、１Ｈ、ＣＨ）。
【００５９】
１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートの合成
氷冷却（ｉｃｅ-ｃｏｌｏｌｉｎｇ）下で、１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムクロライドにＨＰＦ6１．２当量を徐々にいれた。３０分程度攪拌した後、メチレンクロライド（ＭＣ）で３回抽出して無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して１-（３-フェニルプロピル）-３-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートを得た（ｍｐ５２-５３℃、７８％収率）。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ3ＣＮ、δ、３００ＭＨｚ）２．１４（ｍ、２Ｈ、ＣＨ2）、２．６５（ｔ、２Ｈ、Ｊ=７．４、Ｈｚ、ＣＨ2）、３．８０（ｓ、１Ｈ、ＮＣＨ3）、４．１４（ｔ、２Ｈ、Ｊ=７．２、Ｈｚ、ＣＨ2）、７．１９-７．３５（ｍ、７Ｈ）、δ８．３４（ｓ、１Ｈ、ＣＨ）。
【００６０】
〔実施例２〕
１-メチル-３-３-フェニルプロピル）イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートを利用したリパーゼのコーティング
１-メチル-３-（３-フェニルプロピル）イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート１ｇを融点以上の温度で溶かして、リパーゼ（ＬＰＳ、ｌｉｐａｓｅ ｆｒｏｍ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ）１0０ｍｇを加えた後、１０分間攪拌した。溶液を常温で冷却して１．１ｇのコーティングされたリパーゼを得た。
【００６１】
〔実施例３〕
コーティングされたリパーゼ（ＬＰＳ）を利用したラセミアルコールの光学分割
下記化学式（２ａ）〜（２ｄ）を有するラセミアルコール０．１ｍｍｏｌ、実施例２で得られた１-メチル-３-（３-フェニルプロピル）イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートでコーティングされたリパーゼ（ＬＰＳ）１６０〜４００ｍｇ及びビニルアセテート０．３ｍｍｏｌをトルエン０．５ｍＬに混合して常温で攪拌した。通常、イオン性液体でコーティングされた酵素は、コーティングされていない天然酵素に比べて５．５〜２２倍の量で用いると、反応に参与する酵素の量が同一になる。
【化５】
2005514033.tif 000006
これを薄膜クロマトグラフィを通じてアシル化反応が５０％程度進められたことを確認して反応を終結した。反応混合物からリパーゼ（ＬＰＳ）をろ過して溶媒を除去した後、キラールアセテートとアシル化されていないアルコールとの光学純度をキラールコラムが装着された高分解能液体クロマトグラフィを利用して分析した。
【００６２】
〔比較例１）
天然リパーゼ（ＬＰＳ）を利用したラセミアルコールの光学分割
コーティングされたリパーゼ（ＬＰＳ）の代わりに天然リパーゼ１６〜３６ｍｇを用いたことを除いては、前記実施例３と同様な方法で実施した。
【００６３】
実施例３と比較例１とによって製造されたキラールエステル及び残っているラセミアルコールの光学純度を下記表１に記載した。
【００６４】
【表１】
2005514033.tif 000007
【００６５】
前記表１から、イオン性液体でコーティングされた実施例３のリパーゼの立体選択性が天然リパーゼと同等またはそれ以上に向上したことが分かった。
【００６６】
〔実施例４〕
天然ＬＰＳまたはコーティングされたＬＰＳのリサイクル時の活性
前記化学式２ｂのラセミアルコールの分割に天然ＬＰＳ及びコーティングされたＬＰＳを４回繰り返して用いて、酵素のリサイクル後の活性を測定して、その結果を下記表２に記載した。
【００６７】
【表２】
2005514033.tif 000008
【００６８】
前記表２から分かるように、天然ＬＰＳ（比較例１）をリサイクルした時には活性が大きく低下したが、イオン性液体でコーティングされたＬＰＳ（実施例３）をリサイクルした時には４回までリサイクルしても立体選択性及び活性が低下しなかった。
【国際調査報告】
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