(57)【要約】　　　（修正有）【課題】触媒の存在下に、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを完全分解する新規な方法を提供する。【解決手段】２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを、酸素及び生体触媒（植物培養細胞）の存在条件下に反応させて、４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールを経て炭酸ガスと水に完全分解する方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを、酸素及び触媒の存条件下に反応させて、４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールを経て炭酸ガスと水に完全分解することを特徴とする２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
【請求項２】
酸素が空気であることを特徴とする請求項１記載の２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
【請求項３】
触媒が生体触媒であることを特徴とする請求項１又は２記載の２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
【請求項４】
生体触媒が、ムレスズメの培養細胞であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビスフェノールＡの完全分解方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下、ビスフェノールＡ又はＢＰＡとも言う。）は、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル及びポリアクリレートを含む高分子化合物の原料物質として広く知られている。
近年、この物質は、動物や人にホルモン様の作用をするいわゆる環境ホルモンの作用を有する有害物質の一つとされている。河川の水などに含まれる場合に、動物や人間に取込まれて、ホルモンに似た作用を果たし、好ましくない影響を及ぼすことも報告されている。このようなことから、この物質が私達の環境に広く排出させることがないようにすることが望まれ、また、これらの物質が環境中に存在する場合には、分解させることにより無害化させることが必要とされている。
【０００３】
ビスフェノールＡは、安定性のある構造をもっており、これが希薄な状態で河川の水に存在する場合には、これを分解させることは困難が予想される。事実、この物質の分解例には、バクテリアを用いる方法（非特許文献１）、リグニン分解酵素、マンガン過酸化物を用いる方法（非特許文献２）、ペルオキシダーゼによる分解反応を行なう方法（非特許文献３）、光触媒の存在下に分解する方法（非特許文献４）などがある。
【０００４】
汚水中に存在する内分泌かく乱物質又は発癌物質を含有する汚水の生物学的処理、及び２段階のオゾン処理方法（特許文献１）、ラッカーゼ又はラッカーゼを生産する微生物を、水中又は土壌中で接触させて無害化する方法（特許文献２及び３）（非特許文献５）、糸状菌ＦＥＲＭ　Ｐ−１７５１４を用いてビスフノールＡを分解する方法（特許文献４）、環境ホルモン物質を吸着剤により濃縮した後、プソイドモナス、アルカリゲネス、ロドコッカス、マイクロコッカス、アシネトバクターあるいはバチラスを用いる分解法（特許文献５）、環境ホルモンに、光の吸収により三重項励起状態となりえる有機色素と溶存酸素を含む溶液系に可視光線を照射することにより生成せしめた一重項酸素を作用せしめて分解させるもの（特許文献６）が知られている。
【０００５】
これらの反応については、環境ホルモンなどの化学物質を分解することができるという点では進歩したものであるということができるが、分解最終生成物は示されておらず、又、完全にビスフノールＡを分解することができるというものでもない。無害であるということが明確に確認できるのは、反応により得られる化学物質を明確にして、この物質が無害であることを明らかにする必要がある。
このようなことから、ビスフェノールＡを分解してその分解生成物を明らかにできる完全分解反応が要求される。有機合成反応としてビスフェノールＡを分解し、分解生成物を製造する方法としては、触媒の存在下に行うこと必要であると考えられる。この触媒としては、酸化反応の触媒の利用が考えられる。また、自然環境での反応であることを考えると、生体触媒、具体的には植物培養細胞の利用が考えられる。すなわち、反応を植物培養細胞の存在下に行うことことが考えられる。
【０００６】
この生体触媒である植物培養細胞を、特定の有機反応における立体構造物質の変換（非特許文献６）、有機合成反応として選択的な物質合成（非特許文献７）などに用いることが知られている。
本発明者らは、この植物培養細胞をビスフェノールＡの分解に利用できるのではないかと考えて、検討を進めてみることとした。しかしながら、Ｐ．ｐｏｌｙｍｏｒｐｈａ、Ｃ．ｒｏｓｅｕｓ、及びＮ．ｔａｂａｃｕｍの３種類の培養細胞について、試みたが、成功しなかった。また、ムレスズメの培養細胞を用いて、環状オレフィンから不飽和ケトン及びエポキシアルコールを製造することに成功している（特願２００２−６１２５９）。このことから、ムレスズメの培養細胞の利用を検討してみることとしたものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２１２５８６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１５７５７６号公報
【特許文献３】
特開２００１−２４５６５４号公報
【特許文献４】
特開２００１−８６９８０号公報
【特許文献５】
特開２００１−１７９９１号公報
【特許文献６】
特開２００１―２８６５７６号公報
【非特許文献１】
Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２６９，７３２３−７３２９（１９９４）
【非特許文献２】
Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，６４，１９５８−１９６２（２０００）
【非特許文献３】
Ｈ．Ｔａｅｋｏら、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，２０００，６４（９），１９５８−１９６２）
【非特許文献４】
Ｙ．Ｏｈｋｏ，Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２００１，３５，２３６５−２３６８）
【非特許文献５】
Ｆ．Ｔｅｔｓｕｙａら，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００１，２８４，７０４−７０６）
【非特許文献６】
Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｙ，２９，２３９３−２４０６（１９９０）
【非特許文献７】
Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，５７，６６９−６７３（２００１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、触媒の存在下に、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを完全分解する新規な方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題について研究を進め、触媒として生体触媒であるムレスズメ（Ｃａｒａｇａｎａ　ｃｈａｍｌａｇｕ）の生体組織或いは器官に一部、具体的には葉、茎または根などを培地内で培養して誘導することにより得られる培養細胞を用いて、酸素又は空気の存在下に２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから、４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノール経て、最終的に炭酸ガスと水に完全に分解することができることを、見いだして、本発明を完成させた。
この分解反応は、以下の通りある。
【化１】
2004097115.tif 000002
【００１０】
（１）２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを、酸素及び触媒の存条件下に反応させて、４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールを経て炭酸ガスと水に完全分解することを特徴とする２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
（２）酸素が空気であることを特徴とする前記（１）記載の２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
（３）触媒が生体触媒であることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
（４）生体触媒が、ムレスズメの培養細胞であることを特徴とする前記（１）乃至（３）いずれか記載の２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの完全分解方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の反応は、酸素又は空気の存在下に、触媒を用いて２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールを経て炭酸ガスと水に完全に分解する方法である。この反応は新規な反応である。この反応は、従来、環境ホルモン物質として、水中や土に含まれることが好ましくないとされている、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを、環境ホルモン作用を有していない物質に完全分解させる２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの分解反応として利用することができる。また、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを他の物質である４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールに変換し、反応をこの段階で中止することにより前記物質を回収し、他の用途に用いたり、更に炭酸ガスと水に変換し、この段階でこれらの物質を回収する手段としても利用できるものである。
【００１２】
前記の反応には、触媒として酸化触媒を利用することができる。この反応に用いる触媒としては、生体触媒が有効に使用することができる。又、その際に生体触媒の一種であるムレスズメ培養細胞を用いることができる。
反応に用いられるムレスズメ培養細胞とは、植物であるムレスズメ（Ｃ．ｃｈａｍｌａｇｕ）の葉、茎又は根などのカルス組織を培地に入れ、これを培養して得られるものである。
培地には、植物培養に用いられる培地であれば適宜利用することができるが、具体的にあげれば、Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ−Ｓｋｏｏｇ培地（２６−１００−２２）を用いることができる。蒸留水に、培地、スクロース及び２，４−ジクロロフェノキシ酢酸を加え、ｐＨを５．７〜５．８として、蒸気滅菌する。このようにして得られる液体培地を用いる。
ムレスズメの茎から得られるカルスを前記培地に加え、２５℃で振とうしつつ、５日間維持し、ムレスズメの培養細胞を得ることができる。
【００１３】
反応に際しては原料物質である２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを、ムレスズメの培養細胞に添加する。
原料物質である２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンは、ムレスズメの培養細胞１０ｇに対して１０００ｍＭ以下の割合で供給する必要がある。通常、希薄な水溶液として２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを含有した状態で添加される。
反応は、酸素又は空気の存在下に、反応温度は１５〜３５℃程度の条件に維持する。反応は十分に振とうした状態で行う。反応時間は、０．２５日〜１４日程度、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン全量を分解させるためには、２日以上を要する。
【００１４】
反応終了後、反応生成物を回収する必要があるときには、培養細胞をろ過により分離して取り出し、分離された液体を抽出により生成物を分離する。抽出溶媒（又は溶剤）は、反応生成物であるフェノール誘導体、具体的には、４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールを溶解させることができるものであれば、適宜用いることができる。また、分離された培養細胞は、溶剤により洗浄することにより、生成物を取り出すことができる。
中間生成物の確認は、ＧＣ−ＭＳ分析装置、ＩＲスペクトル分析、ＮＭＲ分析により行なうことができる。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の内容を実施例により説明する。本発明はこの実施例より限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
（液体培地の作製）
反応に用いられるムレスズメ培養細胞とは、ムレスズメ（Ｃ．ｃｈａｍｌａｇｕ）のカルス組織を培地に入れ、これを培養して得られるものである。
１Ｌの三角フラスコに蒸留水を入れ、次に、Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ−Ｓｋｏｏｇ培地４．４１ｇ、スクロース３０ｇ及び２，４−ジクロロフェノキシ酢酸１ｐｐｍを加えた。塩酸溶液により、全体の水溶液のｐＨを５．７〜５．８とし、蒸留水を加えて、溶液を１Ｌとなるようにした。さらに、三角フラスコに一定量の液体培地を入れ、アルミホイルで蓋をして、１２０℃、１５分間オートクレーブで蒸気滅菌を行なった。このようにして準備した液体培地を生変換反応の溶媒として利用した。
【００１７】
実施例２
（ムレスズメ培養細胞であるＣ．ｃｈａｍｌａｇｕ培養細胞の培養）
５００ｍＬの三角フラスコに、実施例１で得られた液体培地２００ｍＬを入れ、アルミホイルで蓋をして、１２０℃、１５分間オートクレーブで蒸気滅菌した。冷却後、三日間放置した。微生物により汚染されていないものを選んだ。
全ての実験器具を７０％のエタノール溶液を噴霧し、クリーンベンチ内で２０分間紫外線照射を行なった。この容器の液体培地中に１０ｇのＣ．ｃｈａｍｌａｇｕ（茎）のカルス組織を入れ、蓋をして、２５℃の条件下に暗所中で５日間、振とう培養を行なった（１１０ｒｐｍ）。
【００１８】
実施例３
（２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから、４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールを製造する工程及び炭酸ガス及び水に完全分解する工程）
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン　２０ｍｇ（４２５ｍＭ）を、実施例２で得られたムレスズメ培養細胞１０ｇを含有する液体倍地２００ｍＬに加えて、空気中で２５℃でインキュベーションした後、吸引ろ過して培養細胞を除去し、そのろ液を塩析した。１００ｍＬの蒸留エーテルにより抽出し、有機相（エーテル）を無水硫酸ナトリウムにより乾燥させ、減圧下に濃縮した。シリカゲルカラムを用いて生成物の分離精製を行なった（展開溶媒はヘキサンと蒸留エーテルを用いた。）。
反応生成物の確認は、ＧＣ−ＭＳ分析装置（ＧＣＭＳ−ＱＰ５０５０　株式会社島津製作所製）、ＩＲスペクトル分析（ＪａｓｃｏＦＴ−ＩＲ２３０分光計）、１Ｈ及び１２Ｃ−ＮＭＲスペクトル分析（ＪＥＯＬ　ＧＳＸ　４００型　日本電子株式会社製）により行なった。
反応時間は、０．２５から１４日間に行なったものであり、反応及び反応生成物の分析結果は以下のとおりである（表１）。結果を、図１に示した。
【表１】
2004097115.tif 000003
中間体として生成する物質については、カラムで分離し、ＧＣ−ＭＳ、ＩＲ及びＮＭＲにより確認を行った（１ｂ）。観察されたスペクトルは以下のとおりである。
ＩＲνｍａｘ（ＫＢｒ）ｃｍ−１：３４０５；ＮＭＲδＨ（ＣＤＣｌ３）：２．１２（３Ｈ，ｓ），４．９８（１Ｈ，ｓ），５．２７（１Ｈ，ｓ），　６．７９（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ）　ａｎｄ　７．３６（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ）；ＮＭＲδｃ（ＣＤＣｌ３）：２９．２，１１０．１，１１５．８，１２７．４，１４２．８，１５５．９；ＥＩＭＳ　ｍ／ｚ：１３４（１００）［Ｍ］＋，１１９（８９）［Ｍ−ＣＨ３］＋，９１（５３），７７（２７），６５（４２）　ａｎｄ　５１（４７）；ＣＩＭＳ　ｍ／ｚ：１３５（１００）［Ｍ＋Ｈ］＋．この物質（１ｂ）については、４−イソプロペニルフェノールのスペクトルと同じであることを確認した。４−イソプロパノールフェノールについては、ＧＣ−ＭＳスペクトルにより確認を行った（１ａ）。ＧＣ−ＭＳスペクトルは、表２に示す通りである。
【００１９】
【表２】
2004097115.tif 000004
【００２０】
これらの結果から以下のことが分かる。
反応を初めて２日後に、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンは完全に消滅していることがわかる。また、中間体として、４−（２−プロパノール）フェノール（１ａ）及び４−イソプロペニルフェノール（１ｂ）を確認できた。１０日を経過すると、これら中間体は完全に消滅したことが分かる。その結果、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから炭酸ガスと水が得られる完全分解が達成された。
【００２１】
【化２】
2004097115.tif 000005
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来反応により他の物質に変換することが困難とされているビスフェノールＡを４−（２−プロパノール）フェノール及び４−イソプロペニルフェノールとし、更に炭酸ガスと水に完全分解することができる。この反応により、環境ホルモン物質を環境ホルモンの作用を有することがない物質に完全に分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの分解生成物を示す図
【図１】
2004097115.tif 000006