(57)【要約】本発明は、イオン液の存在下での酵素触媒反応の実施に関するものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのイオン液を含む反応媒体中で、触媒としての酵素の存在下、物質を変換する方法。
【請求項２】
イオン液が一般式
［Ａ］ｎ＋［Ｙ］ｎ−
〔ここで
ｎ＝１または２、
陰イオン［Ｙ］ｎ−は以下を含むグループから選び出され：
テトラフルオロホウ酸（［ＢＦ４］−）、テトラクロロホウ酸（［ＢＣｌ４］−）、ヘキサフルオロ燐酸（［ＰＦ６］−）、ヘキサフルオロアンチモン酸（［ＳｂＦ６］−）、ヘキサフルオロ砒酸（［ＡｓＦ６］−）、テトラクロロアルミン酸（［ＡｌＣｌ４］−）、トリクロロ亜鉛酸（［ＺｎＣｌ３］−）、ジクロロ銅酸、硫酸（［ＳＯ４］２−）、炭酸（［ＣＯ３］２−）、フルオロスルホン酸、［Ｒ’−ＣＯＯ］−、［Ｒ’−ＳＯ３］−または［（Ｒ’−ＳＯ２）２Ｎ］−、Ｒ’は直鎖もしくは分枝の、１〜１２の炭素原子を含む脂肪族もしくは脂環式アルキル、またはＣ５−Ｃ１８−アリール、Ｃ５−Ｃ１８−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルまたはＣ１−Ｃ６アルキル−Ｃ５−Ｃ１８−アリールの基で、これらはハロゲン原子によって置換されていてもよい
陽イオン［Ａ］＋は以下から選び出され：
−　一般式
［ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋
を有する４級アンモニウム陽イオン
−　一般式
［ＰＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋
を有するホスホニウム陽イオン
−　一般式
【化１】
2004513639.tif 000014
を有するイミダゾリウム陽イオン
（ここで、イミダゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリールまたはＣ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【化２】
2004513639.tif 000015
を有するピリジニウム陽イオン
（ここで、ピリジン核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【化３】
2004513639.tif 000016
を有するピラゾリウム陽イオン
（ここで、ピラゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【化４】
2004513639.tif 000017
を有するトリアゾリウム陽イオン
（ここで、トリアゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）、
そして、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は以下から成るグループから互いに独立して選び出される：
−　水素；
−　１から２０個の炭素原子を有する、直鎖または分枝の、飽和または不飽和の、脂肪族または脂環式アルキル基；
−　ヘテロアリール基中３から８個の炭素原子と、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択された少なくとも１つのへテロ原子とを有する、ヘテロアリール、ヘテロアリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基（これらはＣ１−Ｃ６−アルキル基および／またはハロゲン原子から選択された少なくとも１つの基で置換されていてもよい。）；
−　アリール基中に５から１２個の炭素原子を有する、アリール−、アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基（これらは必要な場合、少なくとも１つのＣ１−Ｃ６−アルキル基および／または１つのハロゲン原子で置換されていてもよい。）〕
を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
反応媒体中のイオン液の割合が０．１〜９９．９容積パーセントであることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
反応媒体がイオン液のほかにさらなる溶媒を含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
さらなる溶媒が水か有機溶媒であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ＥＣクラス１〜６の酵素を使用することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
酵素が、オキシドレダクターゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼのクラスから選ばれることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
反応が−１０℃〜１３０℃の温度で行われることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
反応が単相様式あるいは多相反応系で行われることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
酵素と少なくとも１つのイオン液とを含む組成物。
【請求項１１】
イオン液が請求項２のように定義されることを特徴とする、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
それがさらに１つの基質を含むことを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
それがイオン液を、反応媒体としてあるいは反応媒体の一構成要素として含むことを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
酵素触媒反応への、反応媒体あるいは反応媒体の一構成要素としてのイオン液の使用。
【請求項１５】
二糖類およびオリゴ糖類の合成のための、逆加水分解における反応媒体または反応媒体の一構成要素としての、請求項１４に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は酵素とイオン液とを含む組成物およびイオン液の存在下での酵素触媒反応実施方法に関するものである。
【０００２】
今日まで、酵素は、実験室および工業的スケールでの反応に関し、生体触媒としてしっかりと確立されている。にもかかわらず、酵素反応を用いたすべての成功にかかわらず、相変わらず例えば次のような問題がある：
−抽出物溶解度が低い結果としての低生産性、
−平衡反応における低収率、
−位置選択的または立体選択的変換における不十分な選択性、
−生成物阻害
−副反応発生（並発・逐次反応）
【０００３】
これらの問題を、有機溶媒の添加によって（Ｇ．Ｃａｒｒｅａ，Ｓ．Ｒｉｖａ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．２０００，１１２，２３１２；Ｊ．Ｍ．Ｓ．Ｃａｂｒａｌ，Ｍ．Ｒ．Ａｉｒｅｓ−Ｂａｒｒｏｓ，Ｈ．Ｐｉｎｈｅｉｒｏ，Ｄ．Ｍ．Ｆ．Ｐｒａｚｅｒｅｓ，Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１９９７，５９，１３３；Ｍ．Ｎ．Ｇｕｐｔａ，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１９９２，２０３，２５）、塩の添加によって（Ａ．Ｍ．Ｂｌｉｎｋｏｒｓｋｙ，Ｙ．Ｌ．Ｋｈｍｅｌｎｉｔｚｋｙ，Ｊ．Ｓ．Ｄｏｒｄｉｃｋ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９９，１１６，２６９７）、あるいはマイクロエマルジョン中での反応実施によって（Ｂ．Ｏｒｌｉｃｈ，Ｒ．Ｓｃｈｏｍａｅｃｋｅｒ　１９９９，６５，３５７−３６２）、解決しようとの公知の試みはあった。しかししばしば、それによって得られた改善は有意なものではなく、さらなる出費を正当化するものではない。またはこの条件のもとでは酵素の安定度がひどく低下する（Ｇ．Ｃａｒｒｅａ，Ｓ．Ｒｉｖａ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．２０００，１１２，２３１２）。イオン液は低温度（１００℃未満）のときは溶解塩で、非分子性のイオン性をもつ新しいクラスの溶媒の典型である。最初の典型は１９１４年来知られてはいるものの、イオン液が化学変換の溶媒として盛んに研究されているのはここ１５年来だけである。イオン液は測定できるような蒸気圧を有しない。これはプロセス工学上大きな利点であり、なぜならばそれによって生成物分離の効果的な方法として反応混合物の蒸留的分離が可能となる。溶媒と生成物との間の共沸混合物形成によって引き起こされていた公知の問題は生じない。イオン液は２００℃を超えても温度安定である。陽イオンと陰イオンを適当に選べば、極性を段階的に調節し、それによって溶解特性を調整することが可能である。その範囲は水混和性のイオン液から水非混和性のイオン液、さらにはそれ自体が有機溶媒と二相を形成する液まで達する。この並外れた溶解特性のうまい利用が、イオン液を新たなクラスの溶媒としてうまく使うための鍵となる。
【０００４】
イオン液はすでに、二相触媒で新たなタイプの媒体として、または液−液抽出（ｌｉｑｕｉｄ−ｌｉｑｕｉｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）のための媒体としてうまく使われている（Ｐ．Ｗａｓｓｅｒｓｃｈｅｉｄ，Ｗ．Ｋｅｉｍ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．２０００，１１２，３９２６）。
【０００５】
本発明により、意外にも、広範な抽出物をイオン液の存在下さまざまな酵素で変換させている間に、収率と選択性の大幅な上昇が明らかになった。これは先行技術に較べて大きな改善を意味する。イオン液の酵素安定に対する悪影響は認められず、個々についてはむしろ安定効果が見出された。
【０００６】
これはイオン液のイオン性、および、イオン液と、同様に帯電した基を有する酵素との間に考えられる強い相互作用を考慮すれば、予期せぬ驚くべきことである。
【０００７】
同じく、イオン液は抽出物と生成物の溶解性改善のための共溶媒として使用できることがわかった。
【０００８】
本発明は、イオン液を含む反応媒体中、触媒としての酵素の存在下、物質（抽出物）を変換する方法である。
【０００９】
イオン液は水と混和可能であるか、または混和不可能である。同じく、単相、二相または多相の反応の実施が可能である。
【００１０】
イオン液は次の一般式：
［Ａ］ｎ＋［Ｙ］ｎ−
〔ここで
ｎ＝１または２、
陰イオン［Ｙ］ｎ−は次のものを含むグループから選び出される：
テトラフルオロホウ酸（［ＢＦ４］−）、テトラクロロホウ酸（［ＢＣｌ４］−）、ヘキサフルオロ燐酸（［ＰＦ６］−）、ヘキサフルオロアンチモン酸（［ＳｂＦ６］−）、ヘキサフルオロ砒酸（［ＡｓＦ６］−）、テトラクロロアルミン酸（［ＡｌＣｌ４］−）、トリクロロ亜鉛酸（［ＺｎＣｌ３］−）、ジクロロ銅酸、硫酸（［ＳＯ４］２−）、炭酸（［ＣＯ３］２−）、フルオロスルホン酸、［Ｒ’−ＣＯＯ］−、［Ｒ’−ＳＯ３］−または［（Ｒ’−ＳＯ２）２Ｎ］−、Ｒ’は直鎖もしくは分枝の、１〜１２の炭素原子を含む脂肪族もしくは脂環式アルキル、またはＣ５−Ｃ１８−アリール、Ｃ５−Ｃ１８−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルまたはＣ１−Ｃ６−アルキル−Ｃ５−Ｃ１８アリールの基で、これらはハロゲン原子によって置換されていてもよい。
【００１１】
陽イオン［Ａ］＋は以下から選び出される：
−　一般式
［ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋
を有する４級アンモニウム陽イオン
−　一般式
［ＰＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋
を有するホスホニウム陽イオン
−　一般式
【００１２】
【化５】
2004513639.tif 000002
【００１３】
を有するイミダゾリウム陽イオン
（ここで、イミダゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、またはＣ５−Ｃ１２−アリールまたはＣ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６アルキルの基）
−　一般式
【００１４】
【化６】
2004513639.tif 000003
【００１５】
を有するピリジニウム陽イオン
（ここで、ピリジン核は次から選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【００１６】
【化７】
2004513639.tif 000004
【００１７】
を有するピラゾリウム陽イオン。
（ここで、ピラゾール核は次から選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【００１８】
【化８】
2004513639.tif 000005
【００１９】
を有するトリアゾリウム陽イオン
（ここで、トリアゾール核は次から選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、またはＣ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）、そして、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は以下から成るグループから互いに独立して選び出される：
−水素；
−１から２０個の炭素原子を有する、直鎖または分枝の、飽和または不飽和の、脂肪族または脂環式アルキル基；
−ヘテロアリール基中の３から８個の炭素原子と、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択された少なくとも１つのへテロ原子とを有する、ヘテロアリール、ヘテロアリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基（これらは、Ｃ１−Ｃ６−アルキル基および／またはハロゲン原子から選択された少なくとも１つの基で置換されていてもよい。）；
−アリール基中に５から１２個の炭素原子を有する、アリール、アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基（これらは、必要な場合、少なくとも１つのＣ１−Ｃ６−アルキル基および／または１つのハロゲン原子で置換されていてもよい）〕
を有する化合物を含む。
【００２０】
さらなる局面では、本発明は酵素と上に定義したイオン液の少なくとも１つとを含む組成物に関する。これらの組成物は上に述べた酵素触媒反応実施の出発点として使用されうる。したがって、本発明の組成物は酵素（生体触媒）のほかに変換すべき抽出物（基質）も含みえ、反応が進めば、もちろん酵素反応で得られうる反応生成物も含みうる。
【００２１】
したがって、なおさらなる局面は、生体触媒中の反応媒体または反応媒体の一構成要素としての、イオン液、特に上に定義したイオン液の使用である（つまり、基質における酵素触媒反応の実施）。
【００２２】
本発明の特定の展開では、アルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールのスルホン酸基（陰イオン［Ｙ］）は、ハロゲン原子、特に弗素、塩素、臭素によって置換されうる。とくに、トリフルオルメタンスルホン酸（ｔｒｉｆｌａｔ）のような、過弗化された（ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ）アルキルのおよび上に述べたアリールのスルホン酸が好まれる。ハロゲン化されていないものの代表としては、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸の基、ならびに、先行技術で公知の他のスルホン酸脱離基が挙げられうる。
【００２３】
本発明のさらなる展開では、アルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールのカルボン酸基は、ハロゲン原子、特に弗素、塩素、臭素で置換することができる。とくに、トリフルオロメタンカルボン酸（トリフルオロ酢酸；ＣＦ３ＣＯＯ−）のような、弗化された、特に過弗化されたアルキルおよび上に述べたアリールのカルボン酸が好まれる。ハロゲン化されていないものの代表として、酢酸および安息香酸の基、ならびに先行技術で公知のすべての他のカルボン酸脱離基が挙げられうる。
【００２４】
本発明の好ましい展開では、置換基に関連して述べたＣ１−Ｃ６−アルキル基を各々独立してＣ２−Ｃ４−アルキル基で置換することができる。同じく、置換基に関連して述べたＣ１−Ｃ６−アルコキシ基は各々独立してＣ２−Ｃ４−アルコキシ基で置換することができる。本発明のさらに代替では、置換基に関連して述べたＣ５−Ｃ１２−アリール基を各々独立してＣ６−Ｃ１０−アリール基で置換することができ、Ｃ３−Ｃ８−ヘテロアリール基を各々独立してＣ３−Ｃ６−ヘテロアリール基で置換することができる。アルキル、アルコキシ、アリールの基に置換しうるハロゲン原子は、弗素、塩素、臭素、沃素、好ましくは、弗素、塩素、臭素から選択される。
【００２５】
特に好まれる展開では、基Ｒ’は、直鎖または分枝した、１から８個の炭素原子を含む脂肪族または脂環式のアルキル、またはＣ６−Ｃ１０−アリール、Ｃ６−Ｃ１０−アリール−Ｃ１−Ｃ４−アルキルもしくはＣ１−Ｃ４−アルキル−Ｃ６−Ｃ１０−アリールの基であり、これらはハロゲン原子によって置換されうる。
【００２６】
陽イオン［Ａ］はたとえば以下から選択される：
トリメチルフェニルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム、テトラブチル−ホスホニウム、３−ブチル−１−メチル−イミダゾリウム、３−エチル−１−メチル−イミダゾリウム、Ｎ−ブチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム、ジエチルピラゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム、１−デシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチル−３−メチルピリジニウム、１−ブチル−２−メチルピリジニウム、１−ブチル−ピリジニウム、ブチル−メチル−イミダゾリウム、ノニル−メチル−イミダゾリウム、ブチル−メチル−イミダゾリウム、ヘキシル−メチル−イミダゾリウム、オクチル−メチル−イミダゾリウム、４−メチル−ブチル−ピリジニウム、トリエチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、ブチルメチルピリジニウム、プロピルアンモニウム、メチル−メチル−イミダゾリウム、エチル−メチル−イミダゾリウム、ブチル−メチル−イミダゾリウム。
【００２７】
イオン液およびその作成は先行技術で公知である。ヘキサフルオロ燐酸、テトラフルオロホウ酸、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸のイオンを用いるイオン液の合成には、アミンＮＲ１Ｒ２Ｒ３、ホスファンＰＲ１Ｒ２Ｒ３、一般式Ｒ１Ｒ２＋Ｎ＝ＣＲ３−Ｒ５−Ｒ３Ｃ＝Ｎ＋Ｒ１Ｒ２を有するイミダゾール誘導体または一般式Ｒ１Ｒ２Ｎ＝ＣＲ３Ｒ４＋を有するピリジニウム誘導体と、アルキル塩化物、アルキル臭化物、またはアルキル沃化物との反応によってそれに応じるハロゲン化物塩［陽イオン］＋Ｘ−がまず形成され、単離される（Ｆ．Ｈ．Ｈｕｒｌｅｙ，Ｔ．Ｐ．Ｗｉｅｒ，Ｊｒ．，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９５１，９８，２０７−２１２；Ｊ．Ｓ．Ｗｉｌｋｅｓ，Ｊ．Ａ．Ｌｅｖｉｓｋｙ，Ｒ．Ａ．Ｗｉｌｓｏｎ，Ｃ．Ｌ．Ｈｕｓｓｅｙ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８２，２１，１２６３−１２６４；Ａ．Ａ．Ｋ．Ａｂｄｕｌ−Ｓａｄａ，Ｐ．Ｗ．Ａｍｂｌｅｒ，Ｐ．Ｋ．Ｇ．Ｈｏｄｇｓｏｎ，Ｋ．Ｒ．Ｓｅｄｄｏｎ，Ｎ．Ｊ．Ｓｔｅｗａｒｄ，ＷＯ−Ａ−９５／２１８７１）　Ｒ．Ｈ．Ｄｕｂｏｉｓ，Ｍ．Ｊ．Ｚａｗｏｒｏｔｋｏ，Ｐ．Ｓ．Ｗｈｉｔｅ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８９，２８，２０１９−２０２０；Ｊ．Ｆ．Ｋｎｉｆｔｏｎ，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔａｌ．１９８７，４３，６５−７８；Ｃ．Ｐ．Ｍ．Ｌａｃｒｏｉｘ，Ｆ．Ｈ．Ｍ．Ｄｅｋｋｅｒ，Ａ．Ｇ．Ｔａｌｍａ，Ｊ．Ｗ．Ｆ．Ｓｅｅｔｚ，ＥＰ−Ａ−０９８９１３４）。形成され単離されたハロゲン化物塩［Ａ］＋Ｘ−から出発すると、ヘキサフルオロ燐酸、テトラフルオロホウ酸、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）−アミド、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸のイオンを用いるイオン液の合成には、２つの異なる経路が知られている。一方では、ハロゲン化物塩を金属塩ＭＹの添加（使ったそれぞれの溶媒から塩ＭＸまたは生成物［Ａ］＋［Ｙ］−を沈殿または分離する）によって変換する（ここで、［Ｙ］−はヘキサフルオロ燐酸、テトラフルオロホウ酸、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸のイオンを表わし、Ｍ＋はアルカリ陽イオンを表わす）（Ｊ．Ｓ．Ｗｉｌｋｅｓ，Ｍ．Ｊ．Ｚａｗｏｒｏｔｋｏ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９２，９６５−９６７；Ｙ．Ｃｈａｕｖｉｎ，Ｌ．Ｍｕｓｓｍａｎｎ，Ｈ．Ｏｌｉｖｉｅｒ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．１９９５，１０７，２９４１−２９４３；Ｐ．Ａ．Ｚ．Ｓｕａｒｅｚ，Ｊ．Ｅ．Ｌ．Ｄｕｌｌｉｕｓ，Ｓ．Ｅｉｎｌｏｆｔ，Ｒ．Ｆ．ｄｅ　Ｓｏｕｚａ，Ｊ．Ｄｕｐｏｎｔ，Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ，１９９６，１５，１２１７−１２１９；Ｐ．Ｂｏｎｈｏｔｅ，Ａ．−Ｐ．Ｄｉａｓ，Ｎ．Ｐａｐａｇｅｏｒｇｉｏｕ，Ｋ．Ｋａｌｙａｎａｓｕｎｄａｒａｍ，Ｍ．Ｇｒａｅｔｚｅｌ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９６，３５，１１６８−１１７８；Ｃ．Ｍ．Ｇｏｒｄｏｎ，Ｊ．Ｄ．Ｈｏｌｂｒｅｙ，Ａ．Ｒ．Ｋｅｎｎｅｄｙ，Ｋ．Ｒ．Ｓｅｄｄｏｎ，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．１９９８，８，２６２７−２６３８；Ｐ．Ａ．Ｚ．Ｓｕａｒｅｚ，Ｓ．Ｅｉｎｌｏｆｔ，Ｊ．Ｅ．Ｌ．Ｄｕｌｌｉｕｓ，Ｒ．Ｆ．ｄｅ　Ｓｏｕｚａ，Ｊ．Ｄｕｐｏｎｔ，Ｊ．Ｃｈｉｍ．Ｐｈｙｓ．１９９８，９５，１６２６−１６３９；Ａ．Ｊ．Ｃａｒｍｉｃｈａｅｌ，Ｃ．Ｈａｒｄａｃｒｅ，Ｊ．Ｄ．Ｈｏｌｂｒｅｙ，Ｍ．Ｎｉｅｕｗｅｎｈｕｙｚｅｎ，Ｋ．Ｒ．Ｓｅｄｄｏｎ，Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．１９９９，７１，４５７２−４５７４；Ｊ．Ｄ．Ｈｏｌｂｒｅｙ，Ｋ．Ｒ．Ｓｅｄｄｏｎ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｄａｌｔｏｎ　Ｔｒａｎｓ．１９９９，２１３３−２１４０）。他方では、強酸Ｈ＋［Ｙ］−の添加によって、ハロゲン化物イオンをＨ＋Ｘ−遊離によって置換し、［Ｙ］−と交換する（ここで、［Ｙ］−はヘキサフルオロ燐酸、テトラフルオロホウ酸、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸のイオンを表わす）（Ｊ．Ｆｕｌｌｅｒ，Ｒ．Ｔ．Ｃａｒｌｉｎ，Ｈ．Ｃ．ｄｅ　Ｌｏｎｇ，Ｄ．Ｈａｗｏｒｔｈ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９４，２９９−３００）。しかしながら、ＥＰ００１１８４４１．５に記された方法によりイオン液をハロゲン化物なしに特に有利に作れる。
【００２８】
本発明の方法の一つの展開では、イオン液を唯一の反応媒体（つまり、さらなる溶媒のない）として使用する。しかし、反応媒体中のイオン液の割合は、反応媒体全体の量に対し、０．１〜９９．９容積％、好ましくは５〜７５容積％、さらに好ましくは１５または５０〜７５容積％とすることができる。
【００２９】
反応媒体は、イオン液のほかに、さらに溶媒を含むこともできる。これは、水、緩衝液（ｐＨ２〜１０、好ましくは５〜８）、有機溶媒からなるグループから選出することができる。使用可能な有機溶媒は水と混和可能、ないし水と混和不可能である。有機溶媒の例として、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、ｔｅｒｔ−ブタノール、グリコール、ポリアルキレングリコールを挙げることができる。しかしさらに、基本的には、酵素触媒の分野で公知のすべての従来の溶媒が考えられうる。
【００３０】
基本的にＥＣクラス１〜６のすべての酵素が考えられうる。酵素の分類は「Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｉｏｌｏｇｙ」（ＩＵＢＭＢ）により推奨されている。酵素は、均一に溶解されるが、懸濁液としてまたは不活性担体への固定化物（ｉｍｍｏｂｉｌｉｓａｔｅ）としても使用されうる。
【００３１】
本発明により、酵素触媒反応の間、反応媒体中にイオン液が存在すると、基質溶解性（生体適合性）の向上、酵素活性の向上、選択性の向上、生成物阻害の減少、副反応（並発反応、逐次反応）の抑制および／または酵素安定性の向上をもたらすことが見出された。これらの例により、さまざまなクラスの酵素が使え、イオン液の使用は、たとえば、蟻酸脱水素酵素の場合の活性向上、ガラクトシダーゼとの反応における収率の有意な増加、リパーゼのエナンチオ選択性の向上、疎水性抽出物での抽出物溶解性の向上などの有意な利点を提供することがわかる。
【００３２】
本発明により、酵素は、イオン液の全体量とあるいはその一部とともに、繰り返し、あるいは連続運転のリアクター中、使うことができる。
【００３３】
酵素は、位置選択的および立体選択的な酸化・還元のためのオキシドレダクターゼのクラス、オリゴ糖類合成のためのグリコシダーゼのクラス、光学活性な生成物（特にアルコール、アミン、カルボン酸）を得るためのリパーゼのクラス、合成のためのリアーゼおよび加水分解酵素のクラスから選択することができる。
【００３４】
本発明の方法は、−１０℃〜１３０℃の温度で、好ましくは１０℃〜８０℃の温度範囲で、特に好ましくは２０℃〜４０℃の温度範囲で行うことができる。
【００３５】
この方法は単相様式または多相反応系で行うことができる。
【００３６】
イオン液の反応媒体としての使用、あるいは酵素反応の反応媒体の一構成物質としての使用から生じるいくつかの効果を例として以下に説明する。たとえば、ケトンの酵素還元には特に、さまざまの起源のアルコール脱水素酵素が使われる。疎水性ケトンの溶解性は有機溶媒を添加することによって上げることができる。しかしこれは通常、酵素の活性と安定性の低下につながる（Ｗ．Ｈｕｍｍｅｌ，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．１９９７，５８，１４５；Ａ．Ｌｉｅｓｅ，Ｔ．Ｚｅｌｉｎｓｋｉ，Ｍ．−Ｒ．Ｋｕｌａ，Ｈ．Ｋｉｅｒｋｅｌｓ，Ｍ．Ｋａｒｕｔｚ，Ｕ．Ｋｒａｇｌ，Ｃ．Ｗａｎｄｒｅｙ，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔ．Ｂ　１９９８，４，９１）。同じく、水混和性のイオン液を、抽出物溶解性向上のため反応媒体に添加することができる。補因子再生に使われる蟻酸脱水素酵素の場合、純粋な水系と較べた反応速度の向上が、イオン液の同じ濃度域で認められる（実施例１参照）。イオン液の影響時間がかなり長い場合でさえ酵素の失活は見られなかった。したがって、酵素反応の生産性を抽出物濃度の向上により高める有用な可能性を、イオン液は提供する。これは芳香族ケトンまたはステロイドのようなわずかな溶解性〜非常にわずかな溶解性の抽出物の場合に特に興味深い。
【００３７】
ほぼ２０年間、グリコシダーゼは糖類間の結合の切断だけではなく、二糖類およびオリゴ糖類の合成にも使われてきた。水混和可能な溶媒を使用する（酵素安定性の減少を導く）多くの試みにもかかわらず、抽出物の一般的に高価な活性化によっては、最近の研究においてさえ３１％以下の収率が得られている（Ｊ．Ｈ．Ｙｏｏｎ，Ｊ．Ｓ．Ｒｈｅｅ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．２０００，３２７，３７７；Ｍ．Ｊ．Ｈｅｒｎａｉｚ，Ｄ．Ｈ．Ｇ．Ｃｒｏｕｔ，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔ．Ｂ　２０００，１０，４０３）。これらの反応での主要な問題は、同じ酵素で触媒される、すぐに始まる生成物の２次的加水分解である。意外なことに、この２次的加水分解は、イオン液の存在下では、そうでなければ同じ酵素活性であるのに、ほとんど完全に抑制されている。薬理学的に関連するオリゴ糖類の基本要素であるＮ−アセチルラクトサミンのβ−ガラクトシダーゼ触媒合成の例の場合、安価なドナーとして乳糖を使用したとき、イオン液の存在が収率を５５％超に高めることが示された。イオン液の添加なしでは最高３０％であった。しかし、２次的加水分解の結果、生成物濃度は１０％未満の値まで急激に下がる。イオン液の存在下では２次的加水分解は生じないため、簡易化された反応プロセスが得られる。なぜなら、反応を追跡し、最大生成物収率の時点で反応を停止する必要がないからである。ガラクトシダーゼはイオン液の存在下では極めて安定であり、限外濾過による分離後、到達可能な収率と生成物形成速度に変化を全く生じることなく繰り返し使用することができる。
【００３８】
イオン液は二糖類およびオリゴ糖類の合成のための逆加水分解にも利点を提供する。この場合、水活性を低下させるため、添加剤（通常は有機溶媒）とともに高い抽出物濃度が用いられる。ここで、イオン液は炭水化物の非常に高い溶解能という利点を提供する。ラクトースの酵素的合成では、文献にくらべて、収率を２ファクター増加させ、反応時間を５ファクター減少させることが可能であった（Ｋ．Ａｊｉｓａｋａ，Ｈ．Ｆｕｊｉｍｏｔｏ，Ｈ．Ｎｉｓｈｉｄａ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．１８０，３５−４２（１９８８））。
【００３９】
単相または二相反応で、有機溶媒の存在下でのリパーゼの使用は、先行技術である（Ｇ．Ｃａｒｒｅａ，Ｓ．Ｒｉｖａ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．２０００，１１２，２３１２，Ｕ．Ｔ．Ｂｏｒｎｓｃｈｅｕｅｒ，Ｒ．Ｊ．Ｋａｚｌａｕｓｋａｓ，Ｈｙｄｒｏｌａｓｅｓ　ｉｎ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　−Ｒｅｇｉｏ−　ａｎｄ　ｓｔｅｒｅｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，１９９９；Ａ．Ｌｉｅｓｅ，Ｋ．Ｓｅｅｌｂａｃｈ，Ｃ．Ｗａｎｄｒｅｙ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｍｒａｔｉｏｎｓ，Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，２０００；Ｍ．Ｃ．Ｐａｒｋｅｒ，Ｓ．Ａ．Ｂｒｏｗｎ，Ｌ．Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ，Ｎ．Ｊ．Ｔｕｒｎｅｒ，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９８，２２４７）。しかし、これまでは伝統的に酵素は濾過によって分離し、反応溶液は蒸留によって伝統的に分離し、溶媒を戻していた。イオン液の使用により、酵素の存在下でさえ反応混合液から反応物を直接蒸留分離できるようになり、手順が簡単になったのである。この手順は、反応物が適度な揮発性をもっていれば、リパーゼに限定されない。イオン液の存在下でのさまざまなリパーゼのラセミ分離を調べたところ、意外にもいくつかの例で変換速度とエナンチオ選択性が場合によっては有意に向上し、個々について５ファクター良くなることが確認された。工業プロセスにおいてリパーゼ触媒反応の溶媒としても用いられるｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル中での反応を比較のために使用する。
【００４０】
これらの結果は、酵素的変換の反応媒体としてのイオン液は、先行技術として確立されている条件にくらべ多くの利点を有し、変換に具体的に影響をあたえるための生体適合性溶媒として使用できることを示している。
【００４１】
本発明を以下の実施例により詳細に説明するが、これに限定されるわけではない。
【００４２】
実施例
実施例に使った成分を記述するため以下の略語を用いた：
2004513639.tif 000006
【００４３】
１．　Ｃａｎｄｉｄａ　ｂｏｉｄｉｎｉｉの蟻酸脱水素酵素（ＦＤＨ）
酵素活性を測定するためのテスト反応として、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの還元による蟻酸から二酸化炭素へのＦＤＨ触媒酸化（ＮＡＤ＋をＮＡＤＨ＋Ｈ＋に）を用いる。酵素アッセイでは、２５℃でのＮＡＤＨの経時的増加を、波長３４０ｎｍで光学検出する。
【００４４】
酵素アッセイの組成：１ｍｌの緩衝液（５０ｍＭトリエタノールアミン塩酸塩、１ｍＭジチオスレイトール、塩酸）（ｐＨ７）を０．１ｍｌの蟻酸ナトリウム水溶液（２．４Ｍ）および０．１ｍｌの酵素溶液（０．７ｍｇ／ｍｌ、８．４Ｕ）と混合する。酵素溶液はすでに補因子ＮＡＤ（６ｍＭ）を含んでいる。
【００４５】
水溶性イオン液の酵素活性への影響をテストするため、アッセイにおける緩衝液の量を段階的に２５容積％ずつ減らし、イオン液と交換する。
【００４６】
【表１】
2004513639.tif 000007
【００４７】
２．　Ｎ−アセチルラクトサミン合成のためのＢａｃｉｌｌｅｓ　ｃｉｒｃｕｌａｎｓ由来のβ−ガラクトシダーゼ
ラクトースとＮ−アセチルグルコサミンから出発して、β−Ｇａｌ触媒トランスガラクトシレーションの進行に対するイオン液の影響を調べる。このため、イオン液の存在および非存在下でのこの合成の濃度−時間プロフィールを記録し、比較する。
【００４８】
テストの各シリーズにおいて、１ｍｌのＧＣガラスにおいて並行して１０の反応を開始した。１０分間隔で、反応を１００℃の煮沸でストップし、反応液を濾過し（Ｍｉｎｉｓａｒｔ　ＲＣ　４　Ｓａｒｔｏｒｉｕｓインジェクションフィルター）、この時点での反応成分の濃度をクロマトグラフィーで測定する（ＢｉｏＲａｄ社のＡｍｉｎｅｘ　ＨＰＸ−８７Ｈ陽イオン交換カラム、対応プレカラム付き。溶離液として０．００６Ｍの硫酸、流速０．８ｍｌ／分、カラム温度６５℃。検出は２０８ｎｍの紫外線と屈折率による）。
【００４９】
反応混合液の組成：０．０５ｍｌの緩衝液（６５ｍＭ　ＫＨ２ＰＯ４、１９５ｍＭ　Ｋ２ＨＰＯ４）（ｐＨ７．３）を、０．５ｍｌのＮ−アセチルグルコサミン液（緩衝液中ＧｌｃＮＡｃ　６００ｍＭまたは１．２Ｍ）、０．２５ｍｌのラクトース液（緩衝液中２５０ｍＭ）、０．２ｍｌの酵素液（緩衝液中１０ｍｇ／ｍｌ）と混合する。
【００５０】
基質液中の緩衝液をイオン液と交換することにより、反応媒体中のイオン液の割合を次第に増やす。このようにして以下の基質液を得る：
ａ）０．５０ｍｌ　Ｎ−アセチルグルコサミン液（１：４　ＭＭＩｍ＋ＭｅＳＯ４−：緩衝液中、６００ｍＭ）
ｂ）０．５０ｍｌ　Ｎ−アセチルグルコサミン液（１：４　ＭＭＩｍ＋ＭｅＳＯ４−：緩衝液中、６００ｍＭ）
０．２５ｍｌ　ラクトース液（１：４　ＭＭＩｍ＋ＭｅＳＯ４−：緩衝液中、２５０ｍＭ）
ｃ）０．５０ｍｌ　Ｎ−アセチルグルコサミン液（１：２　ＭＭＩｍ＋ＭｅＳＯ４−：緩衝液中、１．２Ｍ）
０．２５ｍｌ　ラクトース液（１：２　ＭＭＩｍ＋ＭｅＳＯ４−：緩衝液中、２５０ｍＭ）
ｄ）０．５０ｍｌ　Ｎ−アセチルグルコサミン液（１：４　ＢＭＩｍ＋Ｈ２ＰＯ４−／Ｃｌ−：緩衝液中、６００ｍＭ）
【００５１】
【表２】
2004513639.tif 000008
【００５２】
３．　イオン液中でのＣａｎｄｉｄａ　ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来のリパーゼ（タイプＢ）を用いた触媒によるＲ，Ｓ−１−フェニルエタノールのエナンチオ選択性アシル化
表３のイオン液またはｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル４．４ｍｌを、１２２μｌの酢酸ビニルおよび５４μｌの１−フェニルエタノールと混合して、およそ０．１ｍｏｌ／ｌの１−フェニルエタノールと０．３ｍｏｌ／ｌの酢酸ビニルの基質液を得る。凍結乾燥されたリパーゼ（１２０Ｕ／ｍｇ超）各１ｍｇを、０．４ｍｌの基質液と混合し、よく混合し、わずかに振とうしながら２４℃で３〜４日インキュベートする。
【００５３】
さらなる処理のため、反応処方物１００μｌをｎ−ヘキサン／イソプロパノール（９７．５／２．５　ｖ／ｖ）１ｍｌと混合し、よく混合する。このヘキサン／イソプロパノールの抽出物を、１−フェニルエタノールおよび１−フェニルエチル酢酸塩の濃度とエナンチオマー比を、ＨＰＬＣを使って測定するのに使う。これらの濃度から、変換とエナンチオマー過剰を計算した（表３参照）。
【００５４】
ＨＰＬＣ条件：
カラム：保護カラム　Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ　Ｃ−１８　５μｍ；
１０ｍｍ、４．６ｍｍＩＤ；
調製カラム　Ｃｈｉｒａｃｅｌ　ＯＪ；５０ｍｍ、４．６ｍｍＩＤ；
分離カラム　Ｃｈｉｒａｃｅｌ　ＯＪ；２５０ｍｍ、４．６ｍｍＩＤ
溶離液：定組成（ｉｓｏｃｒａｔｉｃ）；
９６．５％（ｖ／ｖ）　ｎ−ヘキサン
３．０％（ｖ／ｖ）　イソプロパノール
０．５％（ｖ／ｖ）　エタノール
流速：　１ｍｌ／分
温度：　３８℃
検出：　紫外検出器（２０５ｎｍ）
【００５５】
【表３】
2004513639.tif 000009
【００５６】
４．　イオン液中でのＣａｎｄｉｄａ　ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来のリパーゼ（タイプＡ）を用いた触媒によるＲ，Ｓ−１−フェニルエタノールのエナンチオ選択性アシル化
凍結乾燥したリパーゼ（３０Ｕ／ｍｇ超）各５ｍｇを、実施例３に記載の基質液０．４ｍｌと混合する。さらなる手順は、実施例３の手順に相当する。
【００５７】
【表４】
2004513639.tif 000010
【００５８】
５．　イオン液中でのＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．由来のリパーゼの触媒によるＲ，Ｓ−１−フェニルエタノールのエナンチオ選択性アシル化
凍結乾燥したリパーゼ（４００Ｕ／ｍｇ）各３ｍｇを、実施例３の基質溶液０．４ｍｌと混合する。さらなる手順は、実施例３に記載の手順に相当する。
【００５９】
【表５】
2004513639.tif 000011
【００６０】
６．　イオン液中でのＡｌｃａｌｉｇｉｎｅｓ　ｓｐ．由来のリパーゼの触媒によるＲ，Ｓ−１−フェニルエタノールのエナンチオ選択性アシル化
凍結乾燥したリパーゼ（２０Ｕ／ｍｇ超）各５ｍｇを、実施例３の基質液０．４ｍｌと混合する。さらなる手順は実施例３に記載の手順に相当する。
【００６１】
【表６】
2004513639.tif 000012
【００６２】
７．蒸留によるイオン液中のＣａｎｄｉｄａ　ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来のリパーゼ（タイプＢ）の再利用
凍結乾燥したリパーゼ（約１０Ｕ／ｍｇ）６００ｍｇを、０．４ｍｌのイオン液（ＢＭＩｍ＋（ＣＦ３ＳＯ３）２Ｎ−）、１．２ｍｌの酢酸ビニル、０．７ｍｌの１−フェニルエタノールと混合し、よくまぜる。反応混合液を、４０℃で４０分インキュベートする。
【００６３】
次に未変換の抽出物および反応生成物１−フェニル酢酸塩を蒸留して除く（８５℃、０．０６ミリバール）。
【００６４】
酵素／イオン液混合液は冷却し、１．２ｍｌの酢酸ビニルおよび０．７ｍｌの１−フェニルエタノールと再び混合し、再び４０℃で４０分インキュベートする。
【００６５】
インキュベーションと蒸留除去とを含む反応手順は、リパーゼ活性の減退なく、数回繰返すことができる。
【００６６】
８．Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｃｉｒｃｕｌａｎｓ由来のβ−ガラクトシダーゼを用いた逆加水分解によるラクトースの合成
１００ｍｍｏｌ／ｌのグルコース、２０ｍｍｏｌ／ｌのガラクトース、２ｍｇ／ｍｌのガラクトシダーゼを、水とＭＭＩｍ　ＭｅＳＯ４との混合液の中で３５℃で２４時間インキュベートする。反応を１００℃で１０分の煮沸でストップし、反応液を濾過し（ＭｉｎｉｓａｒｔＲＣ　４　Ｓａｒｔｏｒｉｕｓインジェクションフィルター）、この時点での反応成分の濃度をクロマトグラフィーで測定する（ＢｉｏＲａｄ社のＡｍｉｎｅｘ　ＨＰＸ−８７Ｈ陽イオン交換カラム、対応する調製カラム付き。溶離剤として０．００６Ｍの硫酸、流速０．８ｍｌ／分、カラム温度６５℃。検出は２０８ｎｍの紫外線と屈折率による）。
【００６７】
イオン液の割合は０から１００容積％に増加させる。イオン液と抽出物中の残水によって、１００％のイオン液で０．６％の水分含量となる。２４時間後には変換はもはや増加しない。イオン液の量に依存して、次のラクトース収率を得る：
【００６８】
【表７】
2004513639.tif 000013
【国際公開パンフレット】
2004513639.tif 000018
2004513639.tif 000019
2004513639.tif 000020
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2004513639.tif 000033
2004513639.tif 000034
2004513639.tif 000035
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2004513639.tif 000037
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2004513639.tif 000039
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2004513639.tif 000041
2004513639.tif 000042
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004513639.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月4日(2003.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのイオン液を含む反応媒体中で、触媒としての酵素の存在下、物質を変換する方法であって、酵素が、オキシドレダクターゼ、リパーゼ、ガラクトシダーゼ、グリコシダーゼ、リアーゼ、およびＥＣクラス６の酵素の群から選択される、方法。
【請求項２】
イオン液が一般式
［Ａ］ｎ＋［Ｙ］ｎ−
〔ここで
ｎ＝１または２、
陰イオン［Ｙ］ｎ−は以下を含むグループから選び出され：
テトラフルオロホウ酸（［ＢＦ４］−）、テトラクロロホウ酸（［ＢＣｌ４］−）、ヘキサフルオロ燐酸（［ＰＦ６］−）、ヘキサフルオロアンチモン酸（［ＳｂＦ６］−）、ヘキサフルオロ砒酸（［ＡｓＦ６］−）、テトラクロロアルミン酸（［ＡｌＣｌ４］−）、トリクロロ亜鉛酸（［ＺｎＣｌ３］−）、ジクロロ銅酸、硫酸（［ＳＯ４］２−）、炭酸（［ＣＯ３］２−）、フルオロスルホン酸、［Ｒ’−ＣＯＯ］−、［Ｒ’−ＳＯ３］−または［（Ｒ’−ＳＯ２）２Ｎ］−、Ｒ’は直鎖もしくは分枝の、１〜１２の炭素原子を含む脂肪族もしくは脂環式アルキル、またはＣ５−Ｃ１８−アリール、Ｃ５−Ｃ１８−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルまたはＣ１−Ｃ６アルキル−Ｃ５−Ｃ１８−アリールの基で、これらはハロゲン原子によって置換されていてもよい
陽イオン［Ａ］＋は以下から選び出され：
−　一般式
［ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋
を有する４級アンモニウム陽イオン
−　一般式
［ＰＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋
を有するホスホニウム陽イオン
−　一般式
【化１】
2004513639.tif 000044
を有するイミダゾリウム陽イオン
（ここで、イミダゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリールまたはＣ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【化２】
2004513639.tif 000045
を有するピリジニウム陽イオン
（ここで、ピリジン核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【化３】
2004513639.tif 000046
を有するピラゾリウム陽イオン
（ここで、ピラゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）
−　一般式
【化４】
2004513639.tif 000047
を有するトリアゾリウム陽イオン
（ここで、トリアゾール核は次のものから選び出された少なくとも１つの基によって置換されていてもよい：
Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ１−Ｃ６−アミノアルキル、Ｃ５−Ｃ１２−アリール、Ｃ５−Ｃ１２−アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基）、
そして、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は以下から成るグループから互いに独立して選び出される：
−　水素；
−　１から２０個の炭素原子を有する、直鎖または分枝の、飽和または不飽和の、脂肪族または脂環式アルキル基；
−　ヘテロアリール基中３から８個の炭素原子と、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択された少なくとも１つのへテロ原子とを有する、ヘテロアリール、ヘテロアリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基（これらはＣ１−Ｃ６−アルキル基および／またはハロゲン原子から選択された少なくとも１つの基で置換されていてもよい。）；
−　アリール基中に５から１２個の炭素原子を有する、アリール−、アリール−Ｃ１−Ｃ６−アルキルの基（これらは必要な場合、少なくとも１つのＣ１−Ｃ６−アルキル基および／または１つのハロゲン原子で置換されていてもよい。）〕
を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
反応媒体中のイオン液の割合が０．１〜９９．９容積パーセントであることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
反応媒体がイオン液のほかにさらなる溶媒を含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
さらなる溶媒が水か有機溶媒であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
反応が−１０℃〜１３０℃の温度で行われることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
反応が単相様式あるいは多相反応系で行われることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
オキシドレダクターゼ、リパーゼ、ガラクトシダーゼ、グリコシダーゼ、リアーゼ、およびＥＣクラス６の酵素の群から選択される酵素と少なくとも１つのイオン液とを含む組成物。
【請求項９】
イオン液が請求項２のように定義されることを特徴とする、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
それがさらに１つの基質を含むことを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
それがイオン液を、反応媒体としてあるいは反応媒体の一構成要素として含むことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
酵素触媒反応への、反応媒体あるいは反応媒体の一構成要素としてのイオン液の使用であって、酵素が、オキシドレダクターゼ、リパーゼ、ガラクトシダーゼ、グリコシダーゼ、リアーゼ、およびＥＣクラス６の酵素の群から選択される、使用。
【請求項１３】
二糖類およびオリゴ糖類の合成のための、逆加水分解における反応媒体または反応媒体の一構成要素としての、請求項１２に記載の使用。
【国際調査報告】
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