(57)【要約】【目的】高純度に光学分割されたピペコリン酸を安価に供給することができるピペコリン酸の製造方法を提供する。【解決手段】ハロゲン基を側鎖末端に有するアミノ酸誘導体のラセミ体溶液にアミノアシラーゼを添加する調整工程と、前記アミノ酸誘導体の分子内環化反応条件に前記溶液を保持させ前記アミノアシラーゼのエナンチオマー特異的作用により光学活性ピペコリン酸を生成させる生成工程と、前記溶液から前記光学活性ピペコリン酸を溶媒抽出する抽出工程と、を順次実行して光学活性なピペコリン酸を製造する。【選択図】  図３
2004261086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン基を側鎖末端に有するアミノ酸誘導体のラセミ体溶液にアミノアシラーゼを添加する調整工程と、前記アミノ酸誘導体の分子内環化反応条件に前記ラセミ体溶液を保持させ前記アミノアシラーゼのエナンチオマー特異的作用により光学活性ピペコリン酸を生成させる生成工程と、前記ラセミ体溶液から前記光学活性ピペコリン酸を溶媒抽出する抽出工程と、を備えたことを特徴とするピペコリン酸の製造方法。
【請求項２】
前記分子内環化反応条件が、前記ラセミ体溶液におけるｐＨ６〜９、温度が２０〜５０℃、保持時間が１０〜３０時間であることを特徴とする請求項１に記載の光学活性なピペコリン酸の製造方法。
【請求項３】
前記アミノ酸誘導体がＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−クロロヘキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ヨードヘキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−メタンスルフォキシヘキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−トシルオキシヘキサン酸のいずれか１のラセミ体であって、前記アミノアシラーゼがアスペルギルス・ジーナス（  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  ）Ｌ−アミノアシラーゼ又はアルカリジーナスキシロースオキシダンス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  ）Ｄ−アミノアシラーゼであることを特徴とする請求項１又は２に記載のピペコリン酸の製造方法。
【請求項４】
前記抽出工程により  Ｌ−ピペコリン酸が抽出除去された残溶液から  Ｄ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を回収する工程と、前記回収されたＤ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸にアルカリジーナスキシロースオキシダンス（  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  ）Ｄ−アミノアシラーゼを添加し、その  Ｄ−エナンチオマー特異的作用により脱アセチル化させ、分子内環化させて  Ｄ−ピペコリン酸を生成する工程とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のピペコリン酸の製造方法。
【請求項５】
前記抽出工程によりＤ−ピペコリン酸が抽出除去された残溶液からＬ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を回収する工程と、前記回収されたＬ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸にアスペルギルス・ジーナス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ）Ｌ−アミノアシラーゼを添加し、そのＬ−エナンチオマー特異的作用により脱アセチル化させ、分子内環化させてＬ−ピペコリン酸を生成する工程とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のピペコリン酸の製造方法。
【請求項６】
前記  ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸が、アセタミドマロン酸ジエチルと  １，  ４−ジブロモブタンを反応させてアセタミド−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルを生成させる工程と、前記アセタミド−４−ブロモブチルマロン酸を半ケン化して加熱脱炭酸し  ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルを得る工程と、前記工程で得られたＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルをケン化、結晶化させる工程とを順次実行して製造されたものであることを特徴とする請求項３乃至５の内いずれか１項に記載のピペコリン酸の製造方法。
【請求項７】
ベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基などの脱着時に前記ハロゲン基を保護して温和な条件により脱着可能なウレタン型の保護基がアミノ基に結合され側鎖末端にハロゲン基を備えたアミノ酸誘導体の溶液を前記保護基の脱着条件に保持して、この脱着に伴う前記アミノ酸誘導体の分子内環化反応によってピペコリン酸を生成させることを特徴とするピペコリン酸の製造方法。
【請求項８】
前記脱着条件が、室温下におけるパラジウム炭を触媒とする水素添加反応条件又は、塩化水素含有ジオキサン溶液又は酢酸エチル中での脱着反応条件であることを特徴とする請求項７に記載のピペコリン酸の製造方法。
【請求項９】
前記アミノ酸誘導体が（１）Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸や（２）Ｎ−保護−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸であって、
（１）前記Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸が、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−アミノマロン酸ジエチル、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−アミノマロン酸ジエチル等の保護基を有するアミノマロン酸誘導体と  １，  ４−ジブロモブタンを反応させて  Ｎ−保護−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルを生成せしめた後、氷冷下で希薄強アルカリ水を添加して半ケン化し、次いで加熱脱炭酸して得られる  ＤＬ−Ｎ−保護−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルをタンパク質分解酵素またはエステラーゼの加水分解作用によって作成されたものであり、
（２）前記Ｎ−保護−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸が、前記Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の作成後の溶液から回収された  Ｎ−保護−  Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルを氷冷下で希薄強アルカリ水を添加してケン化して作成されたものであることを特徴とする請求項７又は８に記載のピペコリン酸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は  Ｌ−ピペコリン酸およびＤ−ピペコリン酸を低原価で量産できるピペコリン酸の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学活性ピペコリン酸は、図１に示すように天然に存在する種々の有用な生理活性物質の構成要素として含まれ、また合成医薬品の原料としても重要な化合物である。天然物質の構成成分としてはＦＫ５０６  （免疫抑制剤）、Ｒａｐａｍｉｃｉｎ  （免疫抑制剤）、や  Ｔｒａｐｏｘｉｎ  Ａ  （ＨＤＡＣ阻害剤）が、合成医薬品では  ＶＸ７１０  （抗がん剤）や  Ｂｕｐｉｖａｃａｉｎｅ  （局部麻酔剤）が挙げられる。また、Ｌ−ピペコリン酸を含む天然物に  Ｃｙｌ−２（非特許文献１）、及び  Ｓａｎｄｒａｍｙｃｉｎ（非特許文献２）がある。
さらに、人工的に設計され、薬理活性を有するため有用である化合物中にも  Ｌ−ピペコリン酸が構成要素として導入されている。例えば、ＶＸ７１０  （非特許文献３）および  Ｌ−３６５，２０９（非特許文献４）が挙げられる。
Ｄ−ピペコリン酸を含む天然物には例えば、Ｔｒａｐｏｘｉｎ  Ａ（非特許文献５）と  Ａｐｉｃｉｄｉｎ（非特許文献６）とが挙げられる。
これらの構造を元に新規様々な薬理活性を有する医薬品の開発および製造を行なおうとする時、分子構造の組み立て上、Ｌ−ピペコリン酸または  Ｄ−ピペコリン酸が必要であるが、特殊な環状イミノ酸であるピペコリン酸を完全な光学活性体で安価に入手する事が困難であり、創薬上のネックになっていた。そこで過去２０年以上に渡って、主として天然物の生理活性と構造との相関解明のために、必要とされる光学活性ピペコリン酸の合成および製造が数々試みられてきた。
【０００３】
（１）例えば、ピペコリン酸の製造方法として（非特許文献７）には、Ｌ−  または  Ｄ−リシン、或いはその他のアミノ酸からの誘導法が、また、（非特許文献８）には酵素を用いた方法として、リパーゼ、アミダ―ゼ、または酪酸ビニル存在下でアシラーゼを用いる方法が記載されている。
（２）（特許文献１）や（非特許文献９）には、比較的安価な  ＤＬ−ピペコリン酸に対して酒石酸、キラルなパラジウム複核錯体、または  Ｏ−フェニル乳酸を反応させ、分別沈殿による光学分割法が開示されており、ここでは、ＤＬ−ピペコリン酸を混合物媒体中で光学活性フェノキシプロピオン酸と反応させ、得られた難溶性ジアステレオマー塩を水に溶解又は懸濁し、これに当量又は過剰の酸を加えて複分解して光学的に純粋な  Ｄ−ピペコリン酸又は  Ｌ−ピペコリン酸を製造する方法が記載されている。
（３）（非特許文献１０）には、不斉触媒を用いたり、不斉点を導入したりするなどの不斉合成法が試みられており、（非特許文献１１）には、ハロゲン化アルキルに対するアミン類の分子内  ＳＮ２  反応を用いてピペリジン環を形成する方法が記載されている。
（４）（非特許文献１２）には、Ｌ−リシンを原料として２種の酵素  （ｌｙｓｉｎｅ  ６−ａｍｉｎｏｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ  および  Ｌ−Δ１−ｐｉｐｅｒｉｄｅｉｎｅ  ６−ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ  ｒｅｄｕｃｔａｓｅ）  を応用した方法が提案されている。
【０００４】
【非特許文献１】
（Ｈｉｒｏｔａ，  Ａ．，  Ｓｕｚｕｋｉ，  Ａ．，  Ａｉｚａｗａ，  Ｋ．，  ａｎｄ  Ｔａｍｕｒａ，  Ｓ．  （１９７３）．  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｃｙｌ−２，  ａ  ｎｏｖｅｌ  ｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｐｅｐｔｉｄｅ  ｆｒｏｍ  Ｃｙｌｉｎｄｒｏｃｌａｄｉｕｍ  ｓｃｏｐａｒｉｕｍ．  Ａｒｇ．  Ｂｉｏｌ．  Ｃｈｅｍ．  ３７，  ９５５−９５６）、Ｒａｐａｍｙｃｉｎ  （Ｖｅｚｉｎａ，  Ｃ．，  Ｋｕｄｅｌｓｋｉ，  Ａ．，  ａｎｄ  Ｓｅｈｇａｌ，  Ｓ．  Ｎ．  （１９７５）．  Ｒａｐａｍｙｃｉｎ  （ＡＹ−２２，９８９），  ａ  ｎｅｗ  ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ  ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ．  Ｉ．  Ｔａｘｏｎｏｍｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｔｅ  ａｎｄ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｃｔｉｖｅ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．  Ｊ．  Ａｎｔｉｂｉｏｔ．  ２８，  ７２１−７２６）、ＦＫ５０６  （Ｔａｎａｋａ，  Ｈ．，  Ｋｕｒｏｄａ，  Ａ．，  Ｍａｒｕｓａｗａ，  Ｈ．，  Ｈａｔａｎａｋａ，  Ｈ．，  Ｋｉｎｏ，  Ｔ．，  Ｇｏｔｏ，  Ｔ．，  ａｎｄ  Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，  Ｍ．  （１９８７）．  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ＦＫ５０６：  ａ  ｎｏｖｅｌ  ｉｍｍｕｎｏｓｕｐｐｒｅｓｓａｎｔ  ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｆｒｏｍ  Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ．  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １０９，  ５０３１−５０３３）
【非特許文献２】
（Ｂｏｇｅｒ，  Ｄ．  Ｌ．，  Ｃｈｅｎ，  Ｊ．  Ｈ．，  ａｎｄ  Ｓａｉｏｎｚ，  Ｋ．  Ｗ．  （１９９６）．  （−）−Ｓａｎｄｒａｍｙｃｉｎ：  Ｔｏｔａｌ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＤＮＡ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １１８，  １６２９−１６４４）
【非特許文献３】
（Ｇｅｒｍａｎｎ，  Ｕ．  Ａ．，  Ｓｈｌｙａｋｈｔｅｒ，  Ｄ．，  Ｍａｓｏｎ，  Ｖ．  Ｓ．，  Ｚｅｌｌｅ，  Ｒ．  Ｅ．，  Ｄｕｆｆｙ，  Ｊ．  Ｐ．，  Ｇａｌｕｌｌｏ，  Ｖ．，  Ａｒｍｉｓｔｅａｄ，  Ｄ．  Ｍ．，  Ｓａｕｎｄｅｒｓ，  Ｊ．  Ｏ．，  Ｂｏｇｅｒ，  Ｊ．，  ａｎｄ  Ｈａｒｄｉｎｇ，  Ｍ．  Ｗ．  （１９９７）．  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ａｎｄ  ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＶＸ−７１０  ａｓ  ａ  ｃｈｅｍｏｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒ：  Ｒｅｖｅｒｓａｌ  ｏｆ  Ｐ−ｇｌｙｃｏｐｒｏｔｅｉｎ−ｍｅｄｉａｔｅｄ  ｍｕｌｔｉｄｒｕｇ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ．  Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ  Ｄｒｕｇｓ  ８，  １２５−１４０）、Ｂｕｐｉｖａｃａｉｎｅ  （Ａｄｇｅｒ，  Ｂ．，  Ｄｙｅｒ，  Ｕ．，  Ｈｕｔｔｏｎ，  Ｇ．，  ａｎｄ  Ｗｏｏｄｓ，  Ｍ．  （１９９６）．  Ｓｔｅｒｅｏｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｎａｅｓｔｈｅｔｉｃ  ｌｅｖｏｂｕｐｉｖａｃａｉｎｅ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．  ３７，  ６３９９−６４０２）、
【非特許文献４】
（Ｐｅｔｔｉｂｏｎｅ，  Ｄ．  Ｊ．，  Ｃｌｉｎｅｓｃｈｍｉｄｔ，  Ｂ．  Ｖ．，  Ａｎｄｅｒｓｏｎ，  Ｐ．  Ｓ．，  Ｆｒｅｉｄｉｎｇｅｒ，  Ｒ．  Ｍ．，  Ｌｕｎｄｅｌｌ，  Ｇ．  Ｆ．，    Ｋｏｕｐａｌ，  Ｌ．  Ｒ．，  Ｓｃｈｗａｒｔｚ，  Ｃ．  Ｄ．，  Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ，  Ｊ．  Ｍ．，  Ｇｏｅｔｚ，  Ｍ．  Ａ．，  Ｈｅｎｓｅｎｓ，  Ｏ．  Ｄ．，  Ｌｉｅｓｃｈ，  Ｊ．  Ｍ．，  ａｎｄ  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，  Ｊ．  Ｐ．  （１９８９）．  Ａ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙ  ｕｎｉｑｕｅ，  ｐｏｔｅｎｔ，  ａｎｄ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｏｘｙｔｏｃｉｎ  ａｎｔａｇｏｎｉｓｔ  ｄｅｒｉｖｅｄ  ｆｒｏｍ  Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ    ｓｉｌｖｅｎｓｉｓ．  Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ  １２５，  ２１７−２２２）
【非特許文献５】
（Ｉｔａｇａｋｉ，  Ｈ．，  Ｎａｇａｓｈｉｍａ，  Ｋ．，  Ｓｕｇｉｔａ，  Ｋ．，  Ｙｏｓｈｉｄａ，  Ｈ．，  Ｋａｗａｍｕｒａ，  Ｙ．，  Ｙａｓｕｄａ，  Ｙ．，  Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ，  Ｋ．，  Ｉｓｈｉｉ，  Ｋ．，  Ｕｏｔａｎｉ，  Ｎ．，  Ｎａｋａｉ，  Ｈ．，  Ｔｅｒｕｉ，  Ａ．，  ａｎｄ  Ｙｏｓｈｉｍａｔｓｕ，  Ｓ．  （１９９０）．  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｅｌｕｃｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｎｅｗ  ｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｐｅｐｔｉｄｅｓ，  Ｔｒａｐｏｘｉｎｓ  Ａ  ａｎｄ  Ｂ，  ｈａｖｉｎｇ  ｄｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ  ａｓ  ａｎｔｉｔｕｍｏｒ  ａｇｅｎｔｓ．  Ｊ．  Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ  ４３，  １５２４−１５３２）
【非特許文献６】
（Ｄａｒｋｉｎ−Ｒａｔｔｒａｙ，  Ｓ．  Ｊ．，  Ｇｕｒｎｅｔｔ，  Ａ．  Ｍ．，  Ｍｙｅｒｓ，  Ｒ．  Ｗ．，  Ｄｕｌｓｋｉ，  Ｐ．  Ｍ．，  Ｃｒｕｍｌｅｙ，  Ｔ．  Ｍ．，  Ａｌｌｏｃｃｏ，  Ｊ．  Ｊ．，  Ｃａｎｎｏｖａ，  Ｃ．，  Ｍｅｉｎｋｅ，  Ｐ．  Ｔ．，  Ｃｏｌｌｅｔｔｉ，  Ｓ．  Ｌ．，  Ｂｅｄｎａｒｅｋ，  Ｍ．  Ａ．，  Ｓｉｎｇｈ，  Ｓ．  Ｂ．，  Ｇｏｅｔｚ，  Ｍ．  Ａ．，  Ｄｏｍｂｒｏｗｓｋｉ，  Ａ．  Ｗ．，  Ｐｏｌｉｓｈｏｏｋ，  Ｊ．  Ｄ．，  ａｎｄ  Ｓｃｈｍａｔｚ，  Ｄ．  Ｍ．  （１９９６）．  Ａｐｉｃｉｄｉｎ：  Ａ  ｎｏｖｅｌ  ａｎｔｉｐｒｏｔｏｚｏａｌ  ａｇｅｎｔ  ｔｈａｔ  ｉｎｈｉｂｉｔｓ  ｐａｒａｓｉｔｅ  ｈｉｓｔｏｎｅ  ｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ．  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  ＵＳＡ  ９３，  １３１４３−１３１４７，  Ｓｉｎｇｈ，  Ｓ．  Ｂ．，  Ｚｉｎｋ，  Ｄ．  Ｌ．，  Ｌｉｅｓｃｈ，  Ｊ．  Ｍ．，  Ｍｏｓｌｅｙ，  Ｒ．  Ｔ．，  Ｄｏｍｂｒｏｗｓｋｉ，  Ａ．  Ｗ．，  Ｂｉｌｌｓ，  Ｇ．  Ｆ．，  Ｄａｒｋｉｎ−Ｒａｔｔｒａｙ，  Ｓ．  Ｊ．，  Ｓｃｈｍａｔｚ，  Ｄ．  Ｍ．，  ａｎｄ  Ｇｏｅｔｚ，  Ｍ．  Ａ．  （２００２）．  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ａｐｉｃｉｄｉｎｓ，  ａ  ｃｌａｓｓ  ｏｆ  ｎｏｖｅｌ  ｃｙｃｌｉｃ  ｔｅｔｒａｐｅｐｔｉｄｅｓ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ａ  ｔｅｒｍｉｎａｌ  ａ−ｋｅｔｏ  ｅｐｏｘｉｄｅ  ａｓ  ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ  ｏｆ  ｈｉｓｔｏｎｅ  ｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ  ｗｉｔｈ  ｐｏｔｅｎｔ  ａｎｔｉｐｒｏｔｏｚｏａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ．  Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．  ６７，  ８１５−８２５）
【非特許文献７】
（Ｆｕｊｉｉ，  Ｔ．  ａｎｄ  Ｍｉｙｏｓｈｉ，  Ｍ．  （１９７５）．  Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｌ−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ．  Ｂｕｌｌ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  Ｊｐｎ．  ４８，  １３４１−１３４２；  Ｋｉｓｆａｌｕｄｙ，  Ｌ．，  ａｎｄ  Ｋｏｒｅｎｃｚｋｉ，  Ｆ．  （１９８２）．  Ｏｎｅ−ｓｔｅｐ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｌ−ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ．  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ９，  １６３；  Ｏｈｔａｎｉ，  Ｂ．，  Ｔｓｕｒｕ，  Ｓ．，  Ｎｉｓｈｉｍｏｔｏ，  Ｓ．，  ａｎｄ  Ｋａｇｉｙａ，  Ｔ．  （１９９０）．  Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｏｎｅ−ｓｔｅｐ  ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ  ｏｆ  ｃｙｃｌｉｃ  ｉｍｉｎｏ  ａｃｉｄｓ  ｂｙ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ．  Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．  ５５，  ５５５１−５５５３）。
【非特許文献８】
（Ｎｇ−Ｙｏｕｎ−Ｃｈｅｎ，  Ｍ．  Ｃ．，  Ｓｅｒｒｅｑｉ，  Ａ．  Ｎ．，  Ｈｕａｎｇ，  Ｑ．  Ｌ．，  ａｎｄ  Ｋａｚｌａｕｓｋａｓ，  Ｒ．  Ｊ．  （１９９４）．  Ｋｉｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｕｓｉｎｇ  ｐａｒｔｉａｌｌｙ−ｐｕｒｉｆｉｅｄ  ｌｉｐａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ．  Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．  ５９，  ２０７５−２０８１；  Ｅｉｃｈｈｏｒｎ，  Ｅ．，  Ｒｏｄｕｉｔ，  Ｊ．，  Ｓｈａｗ，  Ｎ．，  Ｈｅｉｎｚｍａｎｎ，  Ｋ．，  ａｎｄ  Ｋｉｅｎｅｒ，  Ａ．  （１９９７）．  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  （Ｓ）−ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ，  （Ｒ）−ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ，  ａｎｄ  （Ｓ）−ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｂｙ  ｋｉｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ  ｒａｃｅｍｉｃ  ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｓｔｅｒｅｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ａｍｉｄａｓｅｓ  ｉｎ  ｗｈｏｌｅ  ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｃｅｌｌｓ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ：  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  ８，  ２５３３−２５３６；    Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｓａｎｃｈｏ，  Ｆ．  ａｎｄ  Ｈｅｒｒａｄｏｎ，  Ｂ．  （１９９８）．  Ｓｈｏｒｔ  ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ  ｏｆ  （Ｓ）−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ，  （Ｒ）−ｃｏｎｉｉｎｅ，  ａｎｄ  （Ｓ）−ｄ−ｃｏｎｉｃｅｉｎｅ  ｕｓｉｎｇ  ｂｉｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｌｌｙ−ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｃｈｉｒａｌ  ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｂｌｏｃｋｓ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ：  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  ９，  １９５１−１９６５）
【非特許文献９】
（Ｐｏｒｔｏｇｈｅｓｅ，  Ｐ．  Ｓ．，  Ｐａｚｄｅｒｎｉｋ，  Ｔ．  Ｌ．，  Ｋｕｈｎ，  Ｗ．  Ｌ．，  Ｈｉｔｅ，  Ｇ．，  Ｓｈａｆｉ’ｅｅ，  Ａ．  （１９６８）  Ｓｔｅｒｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ａｇｅｎｔｓ．  Ｖ．  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ｐｉｐｒａｄｒｏｌ  ｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｓ．  Ｊ．  Ｍｅｄ．  Ｃｈｅｍ．  １１，  １２−１５；  Ｈａｒｄｔｍａｎｎ，  Ｇ．  Ｅ．，  Ｈｏｕｌｉｈａｎ，  Ｗ．  Ｊ．，  ａｎｄ  Ｇｉｇｅｒ，  Ｒ．  Ｋ．  Ａ．  （１９８８）．  Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ  ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ  ｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｃ  ｑｕｉｎａｚｏｌｉｎ−ｏｎｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  ｔｒａｎｑｕｉｌｉｚｉｎｇ  ａｃｔｉｖｉｔｙ．  ＵＳ  ｐａｔｅｎｔ  ４７６００６５；  Ｈｏｃｈｌｅｓｓ，  Ｄ．  Ｃ．  Ｒ．，  Ｍａｙａｄｕｎｎｅ，  Ｒ．  Ｃ．，  ａｎｄ  Ｗｉｌｄ，  Ｓ．  Ｂ．  （１９９５）．  Ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  （±）−ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  （（±）−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ）  ｂｙ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐａｌｌａｄｉｕｍ（ＩＩ）  ｄｉａｓｔｅｒｅｏｍｅｒｓ  ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｏｒｔｈｏｍｅｔａｌｌａｔｅｄ  （Ｓ）−（−）−１−［１−（Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ］ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ：  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  ６，  ３０３１−３０３７）
【非特許文献１０】
（Ｂｅｒｒｉｅｎ，  Ｊ．  Ｆ．，  Ｒｏｙｅｒ，  Ｊ．，  Ｈｕｓｓｏｎ，  Ｈ．  Ｐ．  （１９９４）．  Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ．  ３２．  Ａ  ｎｅｗ  ａｃｃｅｓｓ  ｔｏ  ｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｉｃａｌｌｙ  ｐｕｒｅ  （Ｓ）−（−）−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ  ａｎｄ  ２−  ｏｒ  ６−ａｌｋｙｌａｔｅｄ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ．  Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．  ５９，  ３７６９−３７７４；  Ｆｏｔｉ，  Ｃ．，  Ｊ．  ａｎｄ  Ｃｏｍｉｎｓ，  Ｄ．  Ｌ．  （１９９５）．  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ａ−（ｔｒｉｆｌｕｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ）ｅｎｅｃａｒｂａｍａｔｅｓ  ｐｒｅｐａｒｅｄ  ｆｒｏｍ  Ｎ−ａｃｙｌｌａｃｔａｍｓ．  Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．  ６０，  ２６５６−２６５７；  Ａｇａｍｉ，  Ｃ．，  Ｋａｄｏｕｒｉ−Ｐｕｃｈｏｔ，  Ｃ．，  ａｎｄ  Ｋｉｚｉｒｉａｎ，  Ｊ．  Ｃ．  （２０００）．  Ａ  ｎｅｗ  ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  （２Ｓ）−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ．  Ｓｙｎｔｈ．  Ｃｏｍｍｍｕｎ．  ３０，  ２５６５−２５７２；      Ｇｉｎｅｓｔａ，  Ｘ．，  Ｐｅｒｉｃａｓ，  Ｍ．  Ａ．，  Ｒｉｅｒａ，  Ａ．  （２００２）．  Ｓｔｒａｉｇｈｔｆｏｒｗａｒｄ  ｅｎｔｒｙ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｎｕｃｌｅｕｓ．  Ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｂａｉｋｉａｉｎ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ｌｅｔｔ．  ４３，  ７７９−７８２）。
【非特許文献１１】
（Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ−Ｇａｒｃｉａ，  Ｃ．，  ａｎｄ  ＭｃＫｅｒｖｅｙ，  Ｍ．  Ａ．  （１９９５）．  Ａ  ｓｈｏｒｔ  ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ：  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  ６，  ２９０５−２９０６；  Ｍｙｅｒｓ，  Ａ．  Ｇ．，  Ｇｌｅａｓｏｎ，  Ｊ．  Ｌ．，  Ｙｏｏｎ，  Ｔ．，  ａｎｄ  Ｋｕｎｇ，  Ｄ．  Ｗ．  （１９９７）．  Ｈｉｇｈｌｙ  ｐｒａｃｔｉｃａｌ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｄ−  ａｎｄ  Ｌ−ａｍｉｎｏ  ａｃｉｄｓ，  Ｎ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ａｍｉｎｏ  ａｃｉｄｓ，  ａｎｄ  Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−ａｍｉｎｏ  ａｃｉｄｓ．  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １１９，  ６５６−６７３；  Ｎａｚａｂａｄｉｏｋｏ，  Ｓ．，  Ｐｅｒｅｚ，  Ｒ．  Ｊ．，  Ｂｒｉｅｖａ，  Ｒ．，  ａｎｄ  Ｇｏｔｏｒ，  Ｖ．  （１９９８）．  Ｃｈｅｍｏｅｎｚｙｍａｔｉｃ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  （Ｓ）−２−ｃｙａｎｏｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ，  ａ  ｋｅｙ  ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｒｏｕｔｅ  ｔｏ  （Ｓ）−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ  ａｎｄ  ２−ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ  ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ  ａｌｋａｌｏｉｄｓ．  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ：  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  ９，  １５９７−１６０４）。
【非特許文献１２】
（Ａｇｅｍａｔｓｕ，  Ｈ．，  ａｎｄ  Ｆｕｊｉｉ，  Ｔ．  （２００２）．  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌ−ｐｉｐｅｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｂｙ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ  Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ａｔ  ａｎ  ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｓｃａｌｅ．  Ｂｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  １９，  ４０−４７）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１７８２５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来の技術では以下のような課題があった。
（ａ）非特許文献７に記載のリシンなどのアミノ酸からの誘導法は、          α−位およびε−位のアミノ基の選択反応を必要とし、アミノ基の官能基変換の際に水酸化等の副反応が多く起こるため低収率、低純度であり、試薬の使用に危険が伴うなど操作上の問題があり、安価な供給が困難であるという課題があった。
（ｂ）非特許文献８に記載のリパーゼ、アミダ―ゼ、または酪酸ビニル存在下でアシラーゼを用いる方法では、ジアステレオマー選択性が不十分である        の理由で実用的な製造法となるに到らず、酵素の立体特異性の応用面で効率化を図る点で不十分であるという課題があった。
（ｃ）特許文献１や非特許文献９などに記載の分別沈殿法では、  ＤＬ−ピペコリン酸を原料として光学分割するので、光学異性体を別途準備し、使用後それを回収する必要がある点で非効率的であるという課題があった。
（ｄ）非特許文献１０に記載の不斉合成法は、不斉点を導入する試薬そのもの  が高価であり、規模も実験室レベルであるため量産性に欠け実用的ではなく  工業的な適用が困難であるという課題があった。
（ｅ）非特許文献１１に記載のアミン類の分子内  ＳＮ２    反応を用いてピペリジン環を形成する方法では、ピペリジン環のものに限定されるため直接ピペコリン酸に到らず低収率であり、また、酵素による光学分割法ではないため            不要のジアステレオマーも副生してしまい高純度のものが得られ難いという課題があった。
（ｆ）非特許文献１２の  Ｌ−リシンを原料として２種の酵素を適用した方法は、Ｌ−体の立体特異性を持った酵素を用いるため、また、Ｄ−体の立体特異性を有する同様酵素が開発されていないために  Ｄ−ピペコリン酸の製造には適用できないという課題があった。
【０００７】
本発明は前記従来の課題を解決するためになされたもので、高純度に光学分割されたピペコリン酸を高収率で安価に供給することができるピペコリン酸の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のピペコリン酸の製造方法は、ハロゲン基を側鎖末端に有するアミノ酸誘導体のラセミ体溶液にアミノアシラーゼを添加する調整工程と、前記アミノ酸誘導体の分子内環化反応条件に前記溶液を保持させ前記アミノアシラーゼのエナンチオマー特異的作用により光学活性ピペコリン酸を生成させる生成工程と、前記溶液から前記光学活性ピペコリン酸を溶媒抽出する抽出工程と、を備えて構成されている。
これによって、高純度に光学分割されたピペコリン酸を高収率で安価に製造することができる。すなわち、ハロゲン基を側鎖末端に有するアミノ酸誘導体に光学活性なアミノアシラーゼを作用させることによって、アミノ酸誘導体をエナンチオマー特異的に加水分解させ、その直後に起こる分子内環化反応によって光学活性ピペコリン酸を効率的に生成させることができる。
【０００９】
ここで、アミノ酸誘導体としては、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸などのアミノアシラーゼによるエナンチオマー特異的加水分解作用により分子内環化してピペコリン酸を生成可能なラセミ体やラセミ体を光学分割されたものが適用できる。
ハロゲン基は、アミノ酸誘導体の分子内環化反応を誘発して脱離するするためのもので、臭素、塩素、ヨウ素などのハロゲン元素の他、アルキルまたはアリルスルホン酸エステルを適用することができる。なお、アミノ酸誘導体の側鎖末端とは、アミノ酸誘導体におけるα−炭素から伸長した原子団の末端をいう。
アミノアシラーゼは微生物などから抽出され、アミノ酸誘導体のアミド結合を加水分解させる酵素であり、アスペルギルスジーナス（  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  ）Ｌ−アミノアシラーゼ、アルカリジーナスキシロースオキシダンス（  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  ）Ｄ−アミノアシラーゼなどが含まれる。
分子内環化反応は、図３に例示されるようにアミノ酸誘導体を自己環化させて特殊なイミノ酸を生成させる反応である。アミノ酸誘導体を所定の分子内環化反応条件に保持してアミノアシラーゼの作用で加水分解させることにより自己環化させることができる。すなわち、アミノアシラーゼの酵素的エナンチオマー特異的加水分解およびこの加水分解に伴う分子内環化反応によって光学活性なピペコリン酸（  Ｌ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸）を製造できる。
【００１０】
請求項２に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記分子内環化反応条件が、前記ラセミ体溶液におけるｐＨ６〜９、温度が２０〜５０℃、保持時間が１０〜３０時間であるように構成されている。
これによって、アミノアシラーゼによるエナンチオマー特異的加水分解およびこれに伴う分子内環化反応を適正に維持させることができ、高純度の光学活性ピペコリン酸をさらに高収率で得ることができる。
ここで、ラセミ体溶液におけるｐＨが６より低くなると、特異的加水分解の反応速度などが低下する傾向が現れ、逆にｐＨが９を超えるとアミノアシラーゼが変性して光学活性なピペコリン酸を有効に得ることができなくなる傾向が現れるので好ましくない。
ラセミ体溶液における温度が２０℃より低くなると、反応速度などが極端に低下する傾向が現れ、逆に温度が５０℃を超えるとアミノアシラーゼが変性して光学活性なピペコリン酸を有効に得ることができなくなる傾向が現れるので好ましくない。
溶液における分子内環化反応の保持時間が１０時間より短くなると、特異的加水分解の反応速度などが低下する傾向が現れ、逆に保持時間が３０時間より長くなるとアミノアシラーゼが変性して光学活性なピペコリン酸を有効に得ることができなくなる傾向が現れるので好ましくない。
【００１１】
請求項３に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項１又は２に記載の発明において、前記アミノ酸誘導体が  ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−クロロヘキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ヨードヘキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−メタンスルフォキシヘキサン酸、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−トシルオキシヘキサン酸のいずれか１のラセミ体であって、前記アミノアシラーゼがアスペルギルス・ジーナス（  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  ）Ｌ−アミノアシラーゼ又はアルカリジーナスキシロースオキシダンス（  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  ）Ｄ−アミノアシラーゼであるように構成されている。
これによって、光学活性なピペコリン酸を高収率で得ることができ、酵素を用いる光学分割によって得られるアミノ酸誘導体を中間体として、簡便かつ好収率で  Ｄ−および  Ｌ−ピペコリン酸を製造することができる。
ここで、Ｌ−アミノアシラーゼとしては、前記以外に（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ，  Ｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓ  ｅｉｔｏｒａｌｉｓ）及びアシラーゼＩ（ブタスイ臓、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｍｅｌｌｅｕｓ）を用いることもできる。
【００１２】
請求項４に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の発明において、前記抽出工程により  Ｌ−ピペコリン酸が抽出除去された残溶液から  Ｄ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を回収する工程と、前記回収されたＤ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸にアルカリジーナスキシロースオキシダンス（  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  ）Ｄ−アミノアシラーゼを添加し、その  Ｄ−エナンチオマー特異的作用により脱アセチル化させ、分子内環化させて  Ｄ−ピペコリン酸を生成する工程とを備えて構成されている。
これによって、Ｌ−ピペコリン酸を抽出した残溶液を有効に用いて、付加価値の高い  Ｄ−ピペコリン酸を無駄なく生成でき、生産性に優れたピペコリン酸製造システムを構成することができ、特殊なイミノ酸である光学活性なピペコリン酸の供給不足に対応して両光学異性体の供給を容易化して医療開発研究などを押し進めることができる。
【００１３】
請求項５に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の発明において、前記抽出工程によりＤ−ピペコリン酸が抽出除去された残溶液からＬ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を回収する工程と、前記回収されたＬ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸にアスペルギルス・ジーナス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ）Ｌ−アミノアシラーゼを添加し、そのＬ−エナンチオマー特異的作用により脱アセチル化させ、分子内環化させて  Ｌ−ピペコリン酸を生成する工程とを備えて構成されている。
これによって、Ｄ−ピペコリン酸を抽出した残溶液を有効に用いて、付加価値の高いＬ−ピペコリン酸を無駄なく生成でき、生産性に優れたピペコリン酸製造システムを実現できる。
【００１４】
請求項６に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項３乃至５の内いずれか１項に記載の発明において、前記  ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸が、アセタミドマロン酸ジエチルと  １，  ４−ジブロモブタンを反応させてアセタミド−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルを生成させる工程と、前記アセタミド−４−ブロモブチルマロン酸を半ケン化して加熱脱炭酸し  ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチル得る工程と、前記  ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルをケン化、結晶化させる工程とを順次実行して製造されるように構成されている。
これによって、比較的安価で入手しやすいアセタミドマロン酸ジエチルを出発原料として、ピペコリン酸製造のため中間体となるＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を制御しやすい容易な工程で効率的に製造することができ、生産性に優れた製造システムを構築できる。
ここで、半ケン化の条件は、アセタミド−４−ブロモブチルマロン酸に氷冷下、１当量強のアルカリを添加する条件であり、加熱脱炭酸の条件はトルエンまたは酢酸エチル溶液を添加して加熱還流させる条件である。
【００１５】
請求項７に記載のピペコリン酸の製造方法は、ｔ−ベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基などの脱着時に前記ハロゲン基を保護して温和な条件により脱着可能なウレタン型の保護基がアミノ基に結合され側鎖末端にハロゲン基を備えたアミノ酸誘導体の溶液を前記保護基の脱着条件に保持して、この脱着に伴う前記アミノ酸誘導体の分子内環化反応によってピペコリン酸を生成させることように構成されている。
これによって、保護基の脱着や加水分解に伴う分子内環化反応によってピペコリン酸を有効に生成することができる。すなわち、図４に例示されるようにアミノ酸誘導体の保護基（アミノ基を修飾するｔ−ブトキシカルボニル基の部分）を所定の条件下で加水分解させ、これに続く分子内環化反応によってピペコリン酸を効率的に生成させるものである。こうして、Ｌ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸並びにそれらの誘導体を個別に、安価に供給することができる。
保護基はジブロモブタンとの反応時におけるアミノ酸誘導体のアミノ基を保護するために導入される官能基であって、また分子内環化反応直前までアミノ基のブロモ結合炭素との反応を抑えるための保護基であり、ベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基などが用いられる。
【００１６】
請求項８に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項７に記載の発明において、前記保護基の脱着条件が、室温下におけるパラジウム炭を触媒とする水素添加反応条件又は、塩化水素含有ジオキサン溶液又は酢酸エチル溶液中での脱着反応条件であるように構成される。
これによって、光学活性のピペコリン酸を得るために必要な脱着条件を適正に保持させることができ、１００％近い高純度のピペコリン酸を８０〜９０％の高収率で得ることができ、保護基を有するアミノ酸誘導体を用いて、工業的な規模でのピペコリン酸の製造を可能にする。
ここで、塩化水素の濃度は２モル濃度でアミノ酸誘導体に対し約１０当量用いられる。
【００１７】
請求項９に記載のピペコリン酸の製造方法は、請求項７又は８に記載の発明において、前記アミノ酸誘導体が（１）Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸や（２）Ｎ−保護−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸であって、（１）前記Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸が、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−アミノマロン酸ジエチル、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−アミノマロン酸ジエチル等の保護基を有するアミノマロン酸誘導体と  １，  ４−ジブロモブタンを反応させて  Ｎ−保護−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルを生成せしめた後、氷冷下で希薄強アルカリ水を添加して半ケン化し、次いで加熱脱炭酸して得られる  ＤＬ−Ｎ−保護−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルをタンパク質分解酵素またはエステラーゼの加水分解作用によって生成されたものであり、
（２）前記Ｎ−保護−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸が、前記Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の生成後の溶液から回収された  Ｎ−保護−  Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルを氷冷下で希薄強アルカリ水を添加してケン化して生成されるように構成されている
これによって、光学活性ピペコリン酸（  Ｄ−ピペコリン酸、Ｌ−ピペコリン酸）製造の際に（１）Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸や（２）  Ｎ−保護−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を中間原料として、効率的な生産システムを構成することができ、医薬品原料となるような光学活性ピペコリン酸を低原価で量産することができる。
ここで、温和な条件とは、アミノ酸誘導体の反応保持温度が０℃以下であるような条件をいい、これによって半ケン化及びケン化の程度などを制御することができる。
タンパク質分解酵素としては、エステル分解作用を有するキモトリプシン、ズブチリシン、アルカリプロテアーゼなどや、立体特異性が厳密であるエステラーゼなどが好適に用いられる。
希薄強アルカリ水としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の約０．１Ｎ溶液が用いられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、Ｌ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸を構成要素として含有する生理活性天然物をリードとする抗がん剤の開発ならびに特殊人工アミノ酸の開発中に、偶然ピペコリン酸を生成する副反応を発見した。この反応を利用すれば新規にＬ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸並びにそれら誘導体を簡便に製造することができるのではないかと考え、上記課題を解決するため鋭意研究を行なった結果、図３に示すようにハロゲン基を側鎖末端に有するラセミのアミノ酸誘導体がアスペルギルスジーナス（  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  ）Ｌ−アミノアシラーゼ及び、アルカリジーナスキシロースオキシダンス（  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  ）Ｄ−アミノアシラーゼの作用により、定量的にＬ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸を生成することを確認した。また、アミノ基をウレタン型等の保護基で保護し、側鎖末端にハロゲン基、アルキルスルホキシ基を有するラセミ体の２−アミノヘキサン酸エステルを、スブチリシン、キモトリプシン、酸性プロテアーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）、中性プロテアーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｏｒｙｚａｅ，  Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）又はアルカリプロテアーゼ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ，  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｍｅｌｌｅｕｓ，  Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｍｉｓ）等のプロテアーゼで処理した後に、保護基の除去と同時にＬ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸が生成することを確認した。本発明者らはこの酵素的エナンチオマー特異的加水分解および自動環化反応をＬ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸の簡便な製造法に利用できることを見出して本発明を完成させた。
すなわち本発明は、以下の  Ｌ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸の製造方法を包含するものである。
［１］  アセタミドマロン酸ジエチルよりＮ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ハロゲノへキサン酸を原料として調製する方法。
［２］  ラセミ体中のＬ−体にＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  Ｌ−アミノアシラーゼを、Ｄ−体にＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  Ｄ−アミノアシラーゼを作用させて、Ｌ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸を生成せしめる方法。
［３］  Ｎ−アシル−ＤＬ−２−アミノ−６−ハロゲノへキサン酸エステルにプロテアーゼを作用させた後、アシル基を除去すると同時にＬ−ピペコリン酸を生成させる方法。
［４］  回収した  Ｄ−Ｎ−アシル−２−アミノ−６−ハロゲノへキサン酸エステルより、脱保護によってＤ−ピペコリン酸またはその誘導体を生成せしめる方法。
【００１９】
すなわち、本実施の形態の概要は以下のとおりである。
アセタミドマロン酸ジエチルと１，４−ジブロモブタンを定法で反応させ、温和な条件でケン化反応を２回行い、得られるＮ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−へキサン酸をＬ−アミノアシラーゼによって処理すれば、酵素特異的光学分割によって生成したＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸は、反応溶液中で直ちにＬ−ピペコリン酸に変わる。続いて定量的に回収するＮ−アセチル−Ｄ−２−アミノ−６−へキサン酸に更にＤ−アミノアシラーゼを作用させ、同様にＤ−ピペコリン酸を得る事ができる。
【００２０】
一方、図４に示すように、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−アミノマロン酸ジエチルのように脱着可能な保護基を用いる場合、同様に１，４−ジブロモブタンと反応させ、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルを得、上記と同様に半ケン化、脱炭酸のステップを経て得られるＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸エチルをズブチリシン等のタンパク質分解酵素またはエステラーゼによって処理すると、エチルエステルの酵素的、立体特異的加水分解によってＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸と、酵素作用を受けないＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸エチルとが得られる。両者は容易に分離可能である。Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸エチルを、更にエタノール中で氷冷下ケン化を行ない、定量的にＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸に変換する。Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸を酸処理し、次いで中和すると生成したＬ−２−アミノ−６−ブロモヘキサン酸は自動的に分子内環化反応を起こして、Ｌ−ピペコリン酸を生成する。同様にしてＤ−ピペコリン酸を得る。
【００２１】
ベンジルオキシカルボニル基をアミノマロン酸ジエチルのアシル保護基として用いる場合、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸をメタノール中でパラジウム等の触媒存在下、接触還元すれば、生成したＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸は自動的に分子内環化反応により、Ｌ−ピペコリン酸を生成する。Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸からは同様にＤ−ピペコリン酸が得られる。ｔ−ブトキシカルボニル基以外の、ベンジルオキシカルボニル基等温和に脱着可能な保護基も用い得る。また、エチルエステル以外のエステルも用い得る。
【００２２】
本実施の形態において、２−アミノ−６−ハロゲノへキサン酸のアミノ保護基として、アセチル基以外にその他の置換アシル基およびウレタン型のアシル基を含む。同等の作用が得られるからである。  Ｌ−アミノアシラーゼおよび  Ｄ−アミノアシラーゼのエナンチオマー特異的（光学特異性、立体特異性）加水分解活性が充分であればよい。エステラーゼ活性を示す酵素はエナンチオマー特異的（光学特異性、立体特異性）加水分解活性が充分であれば、その対象エステルの種類と本来の酵素反応の特異性を問わない。
【００２３】
以上のように本実施の形態のピペコリン酸の製造方法は、ＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸にＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  Ｌ−アミノアシラーゼを作用させ、酵素による光学分割に続いて速やかに分子内環化反応を起こさせるＬ−ピペコリン酸を生成させる。また、この反応から回収されるＤ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を更にＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  Ｄ−アミノアシラーゼで処理すると、同様にＤ−ピペコリン酸が得られる。このように側鎖にブロモアルキル基を有するラセミ体アミノ酸の酵素分割を利用して、Ｌ−およびＤ−ピペコリン酸を高純度、高収率で合成できる優れた生産システムを構築できる。
【００２４】
以下、実施例により図面を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
（実施例１）
図２にＮ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の合成の概要を示す。
（１）アセタミド−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルの合成
３００  ｍｌ  ナスフラスコ中で脱水  エタノール  （１００  ｍｌ）  に金属ナトリウム  （２．１９  ｇ，  ９５  ｍｍｏｌ）  を加え  ３０  分間攪拌後、アセタミドマロン酸ジエチル  （２１．０８  ｇ，  １００  ｍｍｏｌ）  を加え  ３０  分間加熱（１２０℃）下攪拌した。そこに  １，  ４−ジブロモブタン  （５９  ｍｌ，  ５００  ｍｍｏｌ）  を加えて  ５  時間の還流を行った。放冷後、酢酸  （０．２９  ｍｌ，  ５  ｍｍｏｌ）  を加え、エタノールと  １，  ４−ジブロモブタンをそれぞれ留去した。酢酸エチル  （３００  ｍｌ）  で目的物を抽出した後、シリカゲルクロマトグラフィー    （φ４．７  ｃｍ  ｘ  １７  ｃｍ，  酢酸エチル／ヘキサン＝  １  ：  １）  で精製した。溶媒を留去してアセタミド−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルの白色結晶を得た。収量  ：  ２６．２  ｇ、収率  ：  ７３  ％、Ｒｆ値  ：  ０．８２（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ＝  ９  ：  １）。
（２）アセトアミド−４−ブロモブチルマロン酸モノエチルの合成
アセトアミド−４−ブロモブチルマロン酸ジエチル  （２６．２  ｇ，  ７４．４  ｍｍｏｌ）  をエタノール  （８０  ｍｌ）  に溶解し、氷冷下で  ２  Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液  （４０  ｍｌ）  を  ３０  分毎に  ５  回に分けて加えた。３  時間後、反応溶液を濃縮しエーテルおよび４％  炭酸水素ナトリウム水溶液と振った。４％  炭酸水素ナトリウム水溶液をクエン酸で中和、酸性とした後、析出油状物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してアセトアミド−４−ブロモブチルマロン酸モノエチルの白色結晶を得た。収量  ：  ２０．４  ｇ、収率  ：  ８５％、    Ｒｆ値  ：  ０．６４（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ／  ＡｃＯＨ  ＝  ９０  ：  １０  ：  ２）。
（３）Ｎ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルの合成
アセトアミド−４−ブロモブチルマロン酸モノエチル  （２０．４  ｇ，  ６３．１  ｍｍｏｌ）  を酢酸エチル  （１００  ｍｌ）  に溶解し、トルエンや酢酸エチル中で３時間加熱還流し脱炭酸を行った。溶液を濃縮し、エーテルに溶解させ４％  炭酸水素ナトリウム水溶液、及び飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルの油状物を得た。収量  ：  １７．０  ｇ、収率  ：  ９７％、  Ｒｆ値  ：  ０．６２  （ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ＝  ９  ：  １）。
（４）Ｎ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の合成
Ｎ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチル  （１７．０  ｇ，  ６０．９  ｍｍｏｌ）  をエタノール  （５０  ｍｌ）  に溶解し、氷冷下で  ２  Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液  （２５  ｍｌ）  を  ３０    分毎に  ５  回に分けて加えた。３  時間後、溶液を濃縮しエーテルおよび４％  炭酸水素ナトリウム水溶液と振った。４％  炭酸水素ナトリウム水溶液をクエン酸で中和し、酸性とした後、目的物を酢酸エチルに抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の白色結晶を得た。収量  ：  １２．５  ｇ、  収率  ：  ８１％、Ｒｆ値  ：  ０．５４  （ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ／  ＡｃＯＨ  ＝  ９０  ：  １０  ：  ２  ）。
【００２５】
（実施例２）
次に、Ｌ−アミノアシラーゼによるＬ−ピペコリン酸の合成、  Ｎ−アセチル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の回収、およびＤ−アミノアシラーゼによるＤ−ピペコリン酸の合成について説明する。
図３はその合成などの概要を示す図である。
（１）Ｎ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸  （１０．３  ｇ，  ４１．０  ｍｍｏｌ）  を  ０．１  Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液  （約２００  ｍｌ）  に溶解し、ｐＨ  を  ７．０  に調整した。この溶液に  ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ  （４８  ｍｇ）  および  Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｇｅｎｕｓ  Ｌ−アミノアシラーゼ  （東京化成，  ２．０  ｇ）  を加え  ３８℃  で２４  時間反応させた。反応溶液を濃縮し  １  Ｎ  塩酸を加えて  ｐＨ  ３  とした後、Ｎ−アセチル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を酢酸エチルで抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−アセチル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を白色結晶として得た。収量  ：  ４．５９  ｇ、  収率  ：  ８９％、Ｒｆ値  ：  ０．５２（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ／  ＡｃＯＨ  ＝  ９０  ：  １０  ：  ２）、  Ｒｔ  ：  １３．３８  ｍｉｎ    ［Ｂ：  ０％−１００％  ３０ｍｉｎ，  （Ａ：  １００％  ＡｃＣＮ  ／  Ｈ２Ｏ  ／  ０．１％ＴＦＡ，  Ｂ：  １００％  ＡｃＣＮ  ／  ０．１％ＴＦＡ）  ＹＭＣ−Ｐａｃｋ  ＯＤＳ−Ａ  １５０  ｘ  ４．６  ｍｍ，  ｌ  ＝  ２２０  ｎｍ］  。
（２）また、Ｎ−アセチル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の抽出後の水溶液を水酸化ナトリウムで  ｐＨ  ７  に調整した後、溶液陽イオン交換樹脂  （Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ  ＩＲ−１２０，  ２００  ｍｌ）  カラムに投じ、１    Ｍ  アンモニア水溶液で溶出した。溶出液を濃縮乾固してＬ−ピペコリン酸を白色結晶として得た。収量  ：  １．８４  ｇ、収率  ：  ８０％、  ［α］Ｄ  ：  −２６．３  （ｃ  １．０，  Ｈ２Ｏ）、  ＦＡＢＨＲＭＳ  ：  ［Ｍ＋Ｈ］＋  （１３０．０８４２），    Ｃ６Ｈ１２Ｏ２Ｎ  （１３０．０８６８）。
（３）Ｎ−アセチル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸  （３．５  ｇ，  １４  ｍｍｏｌ）  を  ０．１  Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液  （約７  ｍｌ）  に溶解し、ｐＨ  を  ７．０  に調整した。この溶液に  Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ  Ｄ−アミノアシラーゼ  （４５  ｍｇ／４５  ｍｌ）  を加え  ３８℃  で  ３  日間反応させた。反応溶液を濃縮後、陽イオン交換樹脂  （Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ  ＩＲ−１２０，  ２００  ｍｌ）カラムに投じ、１  Ｍ  アンモニア水溶液で溶出した。溶出液を濃縮乾固してＤ−ピペコリン酸を白色結晶として得た。収量  ：  １．５５  ｇ、収率  ：  ８５％、［α］Ｄ  ：  ＋２６．３  （ｃ  １．０，  Ｈ２Ｏ）、  ＦＡＢＨＲＭＳ  ：［Ｍ＋Ｈ］＋  （１３０．０８７７），  Ｃ６Ｈ１２Ｏ２Ｎ  （１３０．０８６８）。
【００２６】
（実施例３）
次に、Ｎ−アシル−ＤＬ−２−アミノ−６−ハロゲノへキサン酸エステルの合成とプロテアーゼ作用および脱アシル基による  Ｌ−ピペコリン酸の合成について説明する。
（１）Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルの合成
３００  ｍｌ  ナスフラスコ中で脱水  エタノール  （１００  ｍｌ）  に金属ナトリウム  （２．３  ｇ，  １００  ｍｍｏｌ）  を加え  ３０  分間攪拌後、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノマロン酸ジエチル  （２７．６  ｇ，  １００  ｍｍｏｌ）  を加え  ３０  分間加熱攪拌した。そこに  １，  ４−ジブロモブタン  （６０  ｍｌ，  ５００  ｍｍｏｌ）  を加えて  ５  時間の還流を行った。放冷後、クエン酸を加え中和、ＮａＢｒ  をろ過後、エタノールと  １，  ４−ジブロモブタンをそれぞれ留去した。酢酸エチル  （３００  ｍｌ）  で目的物を抽出、溶媒を留去しＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸ジエチルの油状物を得た。収量  ：  ３７．０  ｇ、収率  ：  ９２  ％、Ｒｆ値  ：  ０．９０（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ＝  ９  ：  １）。
（２）Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸モノエチルの合成
Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸ジエチル  （３７．０  ｇ，  ９２  ｍｍｏｌ）  をエタノール  （１００  ｍｌ）  に溶解し、氷冷下で  ２  Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液  （４６  ｍｌ）  を  ３０  分毎に  ５  回に分けて加えた。３  時間後、反応溶液を濃縮しエーテルおよび４％  炭酸水素ナトリウム水溶液と振った。４％  炭酸水素ナトリウム水溶液をクエン酸で中和、酸性とした後、析出油状物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸モノエチルの白色結晶を得た。収量  ：  ２７．５  ｇ、収率  ：  ８０％、Ｒｆ値  ：  ０．６８（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ／  ＡｃＯＨ  ＝  ９０  ：  １０  ：  ２）。
（３）Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルの合成
Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−２−アミノ−４−ブロモブチルマロン酸モノエチル  （２７．５  ｇ，  ７３  ｍｍｏｌ）  をトルエン  （１５０  ｍｌ）  に溶解し、３時間加熱還流した。溶液を濃縮して、シリカゲルクロマトグラフィー  （φ４．７  ｃｍ  ｘ  １８  ｃｍ，  酢酸エチル／ヘキサン＝  １  ：  ８）  で精製した。溶媒を留去してＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルの油状物を得た。収量  ：  １９．３  ｇ、収率：  ８５％、Ｒｆ値  ：  ０．７０  （ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ＝  ９  ：  １）。
（４）Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の合成
図４にその合成方法の概要を示す。
Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチル（１９．３  ｇ，  ５８．６  ｍｍｏｌ）  をＤＭＦ  （５０  ｍｌ）、Ｈ２Ｏ  （１５０  ｍｌ）  に溶解し、１  Ｍ  ＮＨ３ａｑでｐＨを８．０に調整し、ｓｕｂｔｉｌｉｓｉｎ  （６０  ｍｇ）  を加え３７℃で  １２  時間反応させた。エーテルおよび  ４％  炭酸水素ナトリウム水溶液と振り無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸及びＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチルを得た。その後４％炭酸水素ナトリウム水溶液をクエン酸で酸性とした後、析出油状物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を油状で得た。収量  ：  ８．０  ｇ、収率  ：  ８９％、  Ｒｆ値  ：  ０．５５（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ／  ＡｃＯＨ  ＝  ９０  ：  １０  ：  ２）。
（５）Ｌ−ピペコリン酸の合成
Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸  （１．２４  ｇ，  ４．０  ｍｍｏｌ）  を室温で２時間、２ＭＨＣｌ／ジオキサン（２０ｍｌ，  １０当量）（溶媒）で処理し、次いで溶媒を留去した後、ＤＭＦ  （１０  ｍｌ）  に溶解し氷冷下でトリエチルアミン  （８  ｍｍｏｌ，  １．１  ｍｌ）  を加えてｐＨを  ８．０  に調整し  ５  時間反応させた。塩をろ過後、反応液を酢酸で中和、濃縮してアセトンを加え  Ｌ−ピペコリン酸の白色結晶として得た。収量  ：  ４９４  ｍｇ、収率  ：  ９５％。
【００２７】
（実施例４）
Ｎ−アシル−Ｄ−２−アミノ−６−ハロゲノへキサン酸の合成と脱アシル基による  Ｄ−ピペコリン酸の合成
（１）Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の合成
Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸エチル  （４．６３  ｇ，  １３．６  ｍｍｏｌ）  をエタノール（２０  ｍｌ）に溶解し、氷冷下で  ２  Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液  （７  ｍｌ）  を３０  分毎に  ５  回に分けて加えた。３  時間後、反応溶液を濃縮しエーテルおよび４％  炭酸水素ナトリウム水溶液と振った。４％  炭酸水素ナトリウム水溶液をクエン酸で酸性とした後、析出油状物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去してＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を油状で得た。収量  ：  ４．３３  ｇ、収率  ：  １００％、  Ｒｆ値  ：  ０．５５（ＣＨＣｌ３  ／  ＭｅＯＨ  ／  ＡｃＯＨ  ＝  ９０  ：  １０  ：  ２）。
（２）Ｄ−ピペコリン酸の合成
Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸  （４．３３  ｇ，  １４．０  ｍｍｏｌ）  を室温で２時間、２ＭＨＣｌ／ジオキサン（２０ｍｌ，  １０当量）（溶媒）で処理した後、溶媒を留去し、次いで、ＤＭＦ  （１５  ｍｌ）  に溶解し氷冷下でトリエチルアミン  （２８  ｍｍｏｌ，  ３．９２  ｍｌ）  を加えてｐＨを  ８．０  に調整し  ５  時間反応させた。塩をろ過後、反応液を酢酸で中和、濃縮してアセトンを加え  Ｄ−ピペコリン酸の白色結晶として得た。収量  ：  １．７１  ｍｇ、収率  ：  ９４％
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、高純度に光学分割されたピペコリン酸を高収率で低原価で製造することができる。
【００２９】
請求項２に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項１記載の効果に加えて、高純度の光学活性ピペコリン酸を高収率で得ることができ生産性に優れる。
【００３０】
請求項３に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項１又は２に記載の効果に加えて、光学活性なピペコリン酸を高収率で得ることができ、高い生産性で低原価でＤ−および  Ｌ−ピペコリン酸を量産することができる。
【００３１】
請求項４に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の効果に加えて、Ｌ−ピペコリン酸を抽出した残溶液を有効に用いて、付加価値の高い  Ｄ−ピペコリン酸を無駄なく生成でき、生産性に優れたピペコリン酸製造システムを構成することができ、特殊なイミノ酸である光学活性なピペコリン酸の供給不足に対応して両光学異性体の供給を容易化して医療開発研究などを押し進めることができる。
【００３２】
請求項５に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の効果に加えて、Ｄ−ピペコリン酸を抽出した残溶液を有効に用いて、付加価値の高いＬ−ピペコリン酸を無駄なく生成でき、生産性に優れたピペコリン酸製造システムを実現できる。
【００３３】
請求項６に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項３乃至５に記載の効果に加えて、比較的安価で入手しやすいアセタミドマロン酸ジエチルを出発原料として、ピペコリン酸製造のため中間体となるＤＬ−Ｎ−アセチル−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を制御しやすい容易な工程で効率的に製造することができ、生産性や経済性に優れた製造システムを構築できる。
【００３４】
請求項７に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、保護基の脱着に伴う分子内環化反応によってピペコリン酸を有効に生成することができる。すなわち、アミノ酸誘導体の保護基を所定の条件下で脱着させ、これに続く分子内環化反応によってピペコリン酸を効率的に生成でき、Ｌ−ピペコリン酸および  Ｄ−ピペコリン酸並びにそれらの誘導体を個別かつ、安価に製造できる。
【００３５】
請求項８に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項７記載の効果に加えて、光学活性のピペコリン酸を得るために必要な脱着条件や加水分解条件を適正に保持させることができ、高純度のピペコリン酸を高収率で得ることができ、保護基を有するアミノ酸誘導体を用いて、工業的な規模でのピペコリン酸製造を可能にする。
【００３６】
請求項９に記載のピペコリン酸の製造方法によれば、請求項７又は８に記載の効果に加えて、光学活性ピペコリン酸（  Ｄ−ピペコリン酸、Ｌ−ピペコリン酸）製造の際に（１）Ｎ−保護−Ｌ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸や（２）Ｎ−保護−Ｄ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸を中間原料として、効率的な生産システムを構成することができ、医薬品原料となるような光学活性ピペコリン酸を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｌ−  または  Ｄ−ピペコリン酸を含む生理活性天然物および医薬品の例
【図２】Ｎ−アセチル−ＤＬ−２−アミノ−６−ブロモへキサン酸の合成のフローチャート
【図３】Ｌ−アミノアシラーゼの作用による  Ｌ−ピペコリン酸の合成反応および  Ｄ−アミノアシラーゼの作用による  Ｄ−ピペコリン酸の合成反応のフローチャート
【図４】脱着可能保護基を用いる場合のプロテアーゼ作用を含む  Ｌ−  および  Ｄ−ピペコリン酸の合成法のフローチャート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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