(57)【要約】【課題】ネオペンチルグリコールからヒドロキシピバリン酸を高い収率及び選択率で製造できる方法を提供する。【解決手段】ネオペンチルグリコ−ルを酸化してヒドロキシピバリン酸に変換する能力を有する、グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を生体触媒として用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネオペンチルグリコールのメチロール基を酸化してヒドロキシピバリン酸を製造するに当たって、該メチロ−ル基を酸化する能力を有する、グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を用いることを特徴とする、ヒドロキシピバリン酸の製造方法。
【請求項２】
グルコノバクタ−属に属する細菌がグルコノバクタ−・インダストリウス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｉｎｄｕｓｔｒｉｕｓ）である、請求項１記載のヒドロキシピバリン酸の製造方法。
【請求項３】
アセトバクタ−属に属する細菌がアセトバクタ−・リクファシエンス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）である、請求項１記載のヒドロキシピバリン酸の製造方法。
【請求項４】
グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を培地中で培養し、得られた培養液、菌体、又は菌体処理物をネオペンチルグリコ−ルに作用させる、請求項１〜３の何れかに記載のヒドロキシピバリン酸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネオペンチルグリコールのメチロール基を酸化してヒドロキシピバリン酸を製造する方法に関する。さらに詳しくは、ネオペンチルグリコールのメチロール基に対する酸化能を持つ、グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を用いた、微生物酸化法によるネオペンチルグリコールからのヒドロキシピバリン酸の製造方法に関する。
【０００２】
ヒドロキシピバリン酸は、各種可塑剤原料、アルキッド樹脂原料、各種化成品中間体として極めて重要な化学物質である。
【０００３】
【従来の技術】
ヒドロキシピバリン酸はネオペンチルグリコ−ルの空気酸化（例えば、特許文献１参照）又はヒドロキシピバルアルデヒドの過酸化水素酸化（例えば、特許文献２参照）によっても製造できる。ネオペンチルグリコ−ルを水性アルカリ溶液中でＰｄ／Ｃ又はＰｔ／Ｃ触媒を用いて空気酸化する方法は、触媒が高価であるうえに煩雑な生成物の分離が必要であり、ヒドロキシピバリン酸の製造方法としては工業的に有利ではない。また、ヒドロキシピバルアルデヒドを過酸化水素で酸化する方法は、副反応による過酸化物の生成を伴うためヒドロキシピバリン酸の収率が低く、しかも、酸化剤の取り扱いに細心の注意を要し、余剰となった酸化剤の処理に手間と経費を要すると言う問題があった。このような背景から、微生物酸化によって、高い収率、選択率でヒドロキシピバリン酸を製造する方法の提供が望まれていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５３−７７０１０号公報
【特許文献２】
特開平１０−６７７０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術における上記のような課題を解決し、微生物の酸化能力を利用して、より高い収率、選択率でネオペンチルグリコ−ルからヒドロキシピバリン酸を生産できる工業的に有利な製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ネオペンチルグリコ−ルのメチロール基を選択的に酸化し、ヒドロキシピバリン酸に変換する能力を持った微生物について鋭意検討を重ねた結果、グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を用いることによって、顕著に高い収率及び選択率でネオペンチルグリコ−ルからヒドロキシピバリン酸を製造できることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
即ち、本発明は、ネオペンチルグリコ−ルのメチロ−ル基を酸化し、ヒドロキシピバリン酸に変換する、優れた性能を有するグルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌の培養液、菌体、又は菌体処理物を用いる、（１）から（４）に示すヒドロキシピバリン酸の製造方法に関する。
（１）ネオペンチルグリコールのメチロール基を酸化してヒドロキシピバリン酸を製造するに当たって、該メチロ−ル基を酸化する能力を有する、グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を用いることを特徴とする、ヒドロキシピバリン酸の製造方法。
（２）グルコノバクタ−属に属する細菌がグルコノバクタ−・インダストリウス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｉｎｄｕｓｔｒｉｕｓ）である、（１）記載のヒドロキシピバリン酸の製造方法。
（３）アセトバクタ−属に属する細菌がアセトバクタ−・リクファシエンス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）である、（１）記載のヒドロキシピバリン酸の製造方法。
（４）グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を培地中で培養し、得られた培養液、菌体、又は菌体処理物をネオペンチルグリコ−ルに作用させる、（１）〜（３）の何れかに記載のヒドロキシピバリン酸の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明のネオペンチルグリコ−ルの微生物酸化に使用される微生物は、高い収率と選択率でヒドロキシピバリン酸を生成せしめる、グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する菌株である。
グルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属に属するものとしてはグルコノバクタ−・インダストリウス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｉｎｄｕｓｔｒｉｕｓ）  ＡＴＣＣ  １２３０２が、アセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属するものとしてはアセトバクタ−・リクファシエンス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）  ＩＡＭ  １８３５が好適な菌株として挙げられる。なお、両菌株は何れも公知のものであり、各分譲機関より容易に入手することができる。
【０００９】
また、これらの微生物は、ネオペンチルグリコ−ルのメチロ−ル基を酸化し、ヒドロキシピバリン酸に変換する能力を有する限り、野生株、変異株、若しくは細胞融合又は遺伝子操作法などの遺伝子的手法により誘導される組み換え株など、何れの株であってもよい。
【００１０】
これらの微生物の培養は、通常、資化し得る炭素源、窒素源、各微生物に必須の無機塩、栄養等を含有させた培地を用いて行われる。培養時のｐＨは、４〜８の範囲が、温度は２０〜３５℃の範囲が好ましい。培養は１日〜１週間程度好気的に行われる。このようにして培養した微生物は、培養液、分離菌体、菌体破砕物、更には精製した酵素として反応に使用される。また、常法に従って、菌体又は酵素を固定化して使用することもできる。
【００１１】
ネオペンチルグリコ−ルの微生物酸化反応の条件は、反応液中のネオペンチルグリコ−ルの濃度が０．０５〜１０ｗｔ％の範囲であることが好ましく、１〜５ｗｔ％の範囲であることがより好ましい。ネオペンチルグリコ−ルに対する微生物の使用量は、乾燥菌体として重量比０．００５〜５の範囲が好ましく、０．１〜２の範囲がより好ましい。反応温度は１５〜４０℃の範囲が好ましく、２５〜３０℃の範囲がより好ましい。反応時間は１時間〜１４日間の範囲が好ましく、１日間〜７日間がより好ましい。反応ｐＨは４〜８が好ましく、５〜７の範囲がより好ましい。また、反応は撹拌下、好気的に行なうことが望ましい。
【００１２】
本発明のネオペンチルグリコ−ルの微生物酸化反応で生成したヒドロキシピバリン酸は、反応終了後、菌体を反応液から遠心分離又は濾過膜などの通常の固液分離手段により分離し、例えば、反応液を濃縮して、ヒドロキシピバリン酸を結晶化させるといった方法により、容易に分離、精製することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
以下に示す組成の培地を調製し、この培地３００ｍｌを１Ｌ三角フラスコに入れ、滅菌後、グルコノバクタ−・インダストリウス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｉｎｄｕｓｔｒｉｕｓ）  ＡＴＣＣ  １２３０２を接種し、２５℃で１日間振とう培養を行った。
培地組成（ｐＨ７．０）
グリセリン        １０ｇ
バクトペプトン                １０ｇ
酵母エキス            １０ｇ
蒸留水  １０００ｍｌ
培養終了時、培養液の濁度は、６６０ｎｍでの吸光度で５．２であった。培養液を３８．５ｍｌ、７７．０ｍｌ、１１５．５ｍｌに分け、遠心分離により集菌し、各々に対してネオペンチルグリコ−ル０．２ｇを含む１００ｍＭリン酸カリウムバッファ−２０ｍｌを加え反応液を調製した。このとき各々の反応液の濁度は、６６０ｎｍでの吸光度で１０、２０、３０であった。これを２５℃で２日間振とうし、１日目、２日目の反応液を高速液体クロマトグラフィ−により分析した。それぞれの反応率、選択率を表１に示す。
【００１４】
【表１】
2005021033.tif 000002
【００１５】
実施例２
実施例１と同様な操作を行って培養したアセトバクタ−・リクファシエンス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）  ＩＡＭ  １８３５の培養液（６６０ｎｍでの吸光度で４．８）から、培養液１２５．０ｍｌを遠心分離により集菌し、ネオペンチルグリコ−ル０．２ｇを含む１００ｍＭリン酸カリウムバッファ−２０ｍｌを加え反応液を調製した。反応液の濁度は、６６０ｎｍでの吸光度で３０であった。これを２５℃で２日間振とうした。反応液を高速液体クロマトグラフィ−により分析した結果、ネオペンチルグリコ−ルの反応率は８１．０％であり、ヒドロキシピバリン酸の選択率は９９％であった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のグルコノバクタ−（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、又はアセトバクタ−（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細菌を用いることにより、ネオペンチルグリコ−ルよりヒドロキシピバリン酸を極めて高い収率と選択率で製造することが可能となり工業の発展に寄与する。