JP3316897B2 - ６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、６−ヒドロキシ含窒素
６員環化合物の製造方法に関し、詳細には医薬、農薬、
染料等の重要な合成中間体である６−ヒドロキシピリジ
ン誘導体および６−ヒドロキシピラジン誘導体を、微生
物反応を利用して製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ジヒ
ドロピリジン化合物や、ニコチン酸等の各種含窒素６員
環化合物は、医薬、農薬、染料等の分野における重要な
合成中間体である。例えば近年、新しい殺虫剤としてニ
コチン酸レセプターに作用する農薬の開発が進められて
いる。下記構造にて表されるＩｍｉｄａｃｌｏｐｒｉｄ
（日本特殊農薬）はかかる農薬の一つであり、３−クロ
ロメチル−６−クロロピリジンは、その合成中間体とし
て重要な物質である。

【０００３】

【化３】

【０００４】従来より、ピリジンの３位および６位に置
換基を有する化合物の合成法が種々検討されてきた。し
かし有機化学的な方法により３位が置換されたピリジン
化合物の６位にのみ選択的に置換基を導入する方法はま
だ見出されていない。一方、微生物反応を利用した方法
として、シュウドモナス属、バチルス属またはアクロモ
バクター属のニコチン酸分解能を有する微生物の作用に
よりニコチン酸の６位にヒドロキシル基を導入する方法
（特開昭６０−１９６１９３号および同６０−１９６１
９４号公報）、コマモナス・アシドボランス（Ｃｏｍａ
ｍｏｎａｓ ａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓ）、シュウドモナ
ス・フルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌ
ｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）、アクロモバクター・キセロシス
（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｘｅｒｏｓｉｓ）およ
びセラチア・マルセッセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａ
ｒｃｅｓｃｅｎｓ）の作用によりピリジンから６−ヒド
ロキシピリジンを生産する方法（日本農芸化学会，１９
９２年度大会 講演要旨集，ｐ．４１２）、Ｃｏｍａｍ
ｏｎａｓ ａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓおよびＰｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓの作用によりニコ
チン酸から６−ヒドロキシニコチン酸を生産する方法
（日本農芸化学会，１９９２年度大会講演要旨集，ｐ．
４１２）、アルカリゲネス・フェーカリス（Ａｌｃａｌ
ｉｇｅｎｅｓ ｆａｅｃａｌｉｓ）の作用によりピコリ
ン酸から６−ヒドロキシピコリン酸を生産する方法（日
本農芸化学会，１９９２年度大会 講演要旨集，ｐ．４
１２）が提案されている。これらの微生物反応を利用し
た方法は、微生物の持つ極めて選択的な触媒作用により
含窒素６員環化合物の６位にヒドロキシル基を容易に導
入できる方法であると考えられるが、生産条件等の詳細
な検討はまだ十分に行われていないのが現状であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、微生物反
応を利用して含窒素６員環化合物から６−ヒドロキシ含
窒素６員環化合物を高濃度かつ高収率で製造する方法に
つき鋭意検討を重ねた結果、特定化合物（インデューサ
ー）の存在下で培養した微生物を反応に供することによ
り、反応触媒としてのバイオマス活性が向上することを
初めて見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち本発明の要旨は、下記一般式（Ｉ）

【０００７】

【化４】

【０００８】（上記一般式（Ｉ）中、Ｒ¹ はカルボキシ
ル基、カルバモイル基、シアノ基、ホルミル基、炭素数
１〜５のヒドロキシアルキル基、炭素数２〜６のアルコ
キシカルボニル基、カルボキシビニル基、カルボキシメ
チル基またはオキシム基を表し、Ｒ² は水素原子または
カルボキシル基を表し、Ａは炭素原子または窒素原子を
表す。）で表される含窒素６員環化合物に、その６位に
ヒドロキシル基を導入する能力を有し、６−ハロゲン化
ニコチン酸の存在下で培養した微生物菌体またはその菌
体処理物を水性媒体中で作用させることを特徴とする、
下記一般式（II）

【０００９】

【化５】

【００１０】（上記一般式（II）中、Ｒ¹ ，Ｒ² および
Ａは上記一般式（Ｉ）中で定義したとおり。）で表され
る６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物の製造方法に存す
る。以下、本発明につき詳細に説明する。本発明にて製
造される６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物は、上記一
般式（II）で表される。Ｒ¹ にて定義される炭素数１〜
５のヒドロキシル基としては、ヒドロキシメチル基、１
−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−
ヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基等が挙
げられ、炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基として
は、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ
−プロポキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル
基、ｎ−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。

【００１１】上記一般式（Ｉ）で表される含窒素６員環
化合物としては、ニコチン酸、ニコチンアミド、３−シ
アノピリジン、キノリン酸、ニコチンアルデヒド、ピラ
ジンアミド等が挙げられ、本発明方法により対応する６
−ヒドロキシ含窒素６員環化合物が製造される。

【００１２】本発明において使用される微生物として
は、前記（Ｉ）式で表される化合物の６位にヒドロキシ
ル基を導入して（II）式で表される化合物を生成する能
力を有するものであれば特に制限はされない。本発明に
おいては、かかる微生物としてアグロバクテリウム属
（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、アースロバクター属
（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）、ボルデテラ属（Ｂｏｒ
ｄｅｔｅｌｌａ）、ブレビバクテリウム属（Ｂｒｅｖｉ
ｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ）、アクロモバクター属（Ａｃｈｒｏｍｏ
ｂａｃｔｅｒ）、コマモナス属（Ｃｏｍａｍｏｎａ
ｓ）、エルウィニア属（Ｅｒｗｉｎｉａ）、バクテリウ
ム属（Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、コリネバクテリウム属
（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、セラチア属（Ｓ
ｅｒｒａｔｉａ）、サルシナ属（Ｓａｒｃｉｎａ）、キ
サントバクター属（Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ）、アル
カリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、フラボバク
テリウム属（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）およびミ
クロコッカス属（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ）に属する微
生物から選ばれる微生物の菌体またはその菌体処理物を
使用することが好ましい。

【００１３】Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属する微
生物としては、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒａｄｉ
ｏｂａｃｔｅｒ、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍ
ｅｆａｃｉｅｎｓ、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖｉ
ｓｃｏｓｕｍなどが挙げられる。具体的には、Ａｇｒｏ
ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ ＮＲＲ
Ｌ Ｂ−１１２９１(Agricultur al Research Service
Culture Collection)、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ
ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ ＩＡＭ １３１２９（東京大
学応用微生物研究所）、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ
ｖｉｓｃｏｓｕｍ ＩＦＯ １３６５２（財団法人 醗
酵研究所）等が挙げられる。

【００１４】Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属に属する微生
物としては、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｇｌｏｂｉｆ
ｏｒｍｉｓ、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｆｒａｇｉｌ
ｉｓなどが挙げられる。具体的には、Ａｒｔｈｒｏｂａ
ｃｔｅｒ ｇｌｏｂｉｆｏｒｍｉｓ ＩＦＯ １２１３
７（財団法人 醗酵研究所）、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅ
ｒ ｆｒａｇｉｌｉｓ ＥＦＲＭ Ｐ−４３５０（工業
技術院微生物工業技術研究所）等が挙げられる。

【００１５】Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ属に属する微生物と
しては、Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ ｂｒｏｎｃｈｉｓｅｐ
ｔｉｃａなどが挙げられる。具体的には、Ｂｏｒｄｅｔ
ｅｌｌａ ｂｒｏｎｃｈｉｓｅｐｔｉｃａ ＡＴＣＣ
４６１７(American Type Culture Collection)等が挙げ
られる。Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属する微生
物としては、Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂｕｔａ
ｎｉｃｕｍ、Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｋｅｔｏ
ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍなどが挙げられる。具体的には、
Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂｕｔａｎｉｃｕｍ
ＡＴＣＣ ２１１９６(American Type Culture Collect
ion)、Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｋｅｔｏｇｌｕ
ｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ １５５８７(American Type C
ulture Collection)等が挙げられる。

【００１６】Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属に属する微生物
としては、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｄａｃｕｎｈａｅ、
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌａ、Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｈｌｏｒｏｒａｐｈｉｓ、Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｈｙｄａｎｔｏｉｎｏｐｈｉｌｕ
ｍ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ、Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ、Ｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａなどが挙げられ
る。具体的には、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｄａｃｕｎ
ｈａｅ ＡＴＣＣ １３２６１(American Type Culture
Collection)、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐ
ｈｉｌａ ＡＴＣＣ １３６３７(American Type Cultu
re Collection)、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｈｌｏｒ
ｏｒａｐｈｉｓ ＩＦＯ ３９０４（財団法人 醗酵研
究所）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｈｙｄａｎｔｏｉｎｏ
ｐｈｉｌｕｍ ＦＥＲＭ Ｐ−４３４７（工業技術院微
生物工業技術研究所）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕ
ｔｉｄａ ＡＴＣＣ ２１２４４(American Type Cultu
re Collection)、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄ
ａ ＮＣＩ（Ｍ）Ｂ １０５２１(National Collection
s of Industrialand Marine Bacteria Ltd.) 、Ｐｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ ＮＣＩ（Ｍ）Ｂ ８
１７６(National Collections of Industrial and Mari
ne Bacteria Ltd.) 、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕ
ｏｒｅｓｃｅｎｓ ＩＦＯ ３９０３（財団法人 醗酵
研究所）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏ
ｓａＩＦＯ １２５８９（財団法人 醗酵研究所）等が
挙げられる。

【００１７】Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ属に属する微
生物としては、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｘｅｒｏ
ｓｉｓ、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｘｙｌｏｓｏｘ
ｙｄａｎｓなどが挙げられる。具体的には、Ａｃｈｒｏ
ｍｏｂａｃｔｅｒ ｘｅｒｏｓｉｓ ＩＦＯ １２６６
８（財団法人 醗酵研究所）、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔ
ｅｒ ｘｙｌｏｓｏｘｙｄａｎｓ ＤＳＭ ２７８３(D
eutsche Sammlung vonMikroorganismen und Zellkultur
en GmbH) 等が挙げられる。

【００１８】Ｃｏｍａｍｏｎａｓ属に属する微生物とし
ては、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓ、
Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ｔｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｉなどが
挙げられる。具体的には、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ａｃｉ
ｄｏｖｏｒａｎｓ ＮＣＩＭＢ ９２８９(National Co
llections of Industrial and Marine Bacteria Ltd.)
、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ｔｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｉ
ＡＴＣＣ １１９９６(American Type Culture Collect
ion)等が挙げられる。

【００１９】Ｅｒｗｉｎｉａ属に属する微生物として
は、Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌａなどが挙げら
れる。具体的には、Ｅｒｗｉｎｉａ ｈｅｒｂｉｃｏｌ
ａ ＡＴＣＣ ２１４３４(American Type Culture Col
lection)等が挙げられる。Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属す
る微生物としては、Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｃｙｃｌｏ−
ｏｘｙｄａｎｓなどが挙げられる。具体的には、Ｂａｃ
ｔｅｒｉｕｍ ｃｙｃｌｏ−ｏｘｙｄａｎｓ ＡＴＣＣ
１２６７３(American Type Culture Collection)等が
挙げられる。

【００２０】Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属す
る微生物としては、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ
ｘｅｒｏｓｉｓなどが挙げられる。具体的には、Ｃｏｒ
ｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｘｅｒｏｓｉｓ ＮＣＴＣ
９７５５(National Collection of Type Cultures)な
どが挙げられる。Ｓｅｒｒａｔｉａ属に属する微生物と
しては、Ｓｅｒｒａｔｉａ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎ
ｓ、Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓなどが挙
げられる。具体的には、Ｓｅｒｒａｔｉａ ｌｉｑｕｅ
ｆａｃｉｅｎｓ ＩＦＯ １２９７９（財団法人 醗酵
研究所）、Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ
ＩＦＯ ３０５４（財団法人 醗酵研究所）、Ｓｅｒｒ
ａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ ＩＦＯ １２６４８
（財団法人 醗酵研究所）等が挙げられる。

【００２１】Ｓａｒｃｉｎａ属に属する微生物として
は、Ｓａｒｃｉｎａ ｌｕｔｅａなどが挙げられる。具
体的には、Ｓａｒｃｉｎａ ｌｕｔｅａ ＡＴＣＣ ９
３４１(American Type Culture Collection)等が挙げら
れる。Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ属に属する微生物とし
ては、Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ ｆｌａｖｕｓなどが
挙げられる。具体的には、Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒｆ
ｌａｖｕｓ ＮＣＩＭＢ １００７１(National Collec
tions of Industrial and Marine Bacteria Ltd.) 等が
挙げられる。

【００２２】Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属に属する微生物
としては、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕ
ｓ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ａｑｕａｍａｒｉｎｕ
ｓ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｆａｅｃａｌｉｓなどが
挙げられる。具体的には、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅ
ｕｔｒｏｐｈｕｓ ＡＴＣＣ １７６９９(American Ty
pe Culture Collection)、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ａ
ｑｕａｍａｒｉｎｕｓＦＥＲＭ Ｐ−４２２９（工業技
術院微生物工業技術研究所）、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ
ｆａｅｃａｌｉｓ ＩＦＯ １３１１１（財団法人
醗酵研究所）等が挙げられる。

【００２３】Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属する
微生物としては、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｕ
ａｖｅｏｌｅｎｓ、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａ
ｍｉｎｏｇｅｎｅｓ、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ
ａｒｂｏｒｅｓｃｅｎｓ、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｓ、Ｆｌａｖｏｂａｃｔ
ｅｒｉｕｍ ｈｅｐａｒｉｎｕｍなどが挙げられる。具
体的には、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｕａｖｅ
ｏｌｅｎｓ ＩＦＯ ３７５２（財団法人 醗酵研究
所）、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｍｉｎｏｇｅ
ｎｅｓ ＦＥＲＭＰ−３１３４（工業技術院微生物工業
技術研究所）、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｒｂ
ｏｒｅｓｃｅｎｓ ＩＦＯ ３７５０（財団法人 醗酵
研究所）、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｄｅｈｙｄ
ｒｏｇｅｎａｎｓ ＡＴＣＣ １３９３０(American Ty
pe Culture Collection)、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍｈｅｐａｒｉｎｕｍ ＩＦＯ １２０１７（財団法人
醗酵研究所）等が挙げられる。

【００２４】Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ属に属する微生物
としては、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓｖａｒｉａｎｓ、Ｍ
ｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｍｏｒｒｈｕａｅなどが挙げら
れる。具体的には、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｖａｒｉ
ａｎｓ ＩＡＭ １３１４（東京大学応用微生物研究
所）、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｍｏｒｒｈｕａｅＩＡ
Ｍ １７１１（東京大学応用微生物研究所）等が挙げら
れる。

【００２５】これらの微生物の培養に必要な栄養物とし
ては、特に限られるものではなく、通常微生物の培養に
用いられるものが利用される。たとえば、炭素源として
は、グルコース、シュクロース、フラクトース、グリセ
ロール、ソルビトール、糖蜜、澱粉加水分解物等の糖
質、酢酸、フマル酸等の有機酸等が利用される。窒素源
としては、硝酸塩類、アンモニウム塩類、コーンスティ
ープリカー、酵母エキス、肉エキス、酵母粉末、大豆加
水分解液、綿実粉、ポリペプトン、ベントン等が挙げら
れる。無機塩としては、リン酸カリウム、リン酸カルシ
ウム、リン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸マン
ガン、塩化ナトリウム等が利用できる。また酵素を誘導
するために、培地中に鉄イオン、コバルトイオン、銅イ
オン等の無機塩類等を添加することも望ましい。

【００２６】本発明においてインデューサーとして加え
る６−ハロゲン化ニコチン酸は遊離酸または水溶性塩の
いずれも用いることができる。添加方法としてはあらか
じめ培地に溶解してもよいし、微生物の増殖中に添加し
てもよい。６−ハロゲン化ニコチン酸の濃度は０．０１
−２．０重量％の範囲で添加することが望ましく、更に
望ましくは０．０５−０．２％の範囲で添加する。

【００２７】培養温度は２０〜４０℃、好ましくは３０
〜３５℃、ｐＨは４．０〜９．０、好ましくは５．０〜
７．０で、通常２０〜２４時間程度培養する。その際培
養は好気的に行い、十分に、例えばＯＤ₆₆₀ で５〜４０
程度に菌を成育させる。本発明においては微生物菌体ま
たはその菌体処理物のいずれも用いることができるが、
本発明における「微生物菌体処理物」とは、微生物菌体
の抽出物や微生物菌体の磨砕物、更にはそれらを硫安分
別、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過等の公知
の方法により分離精製したものを意味し、本発明におい
ては、含窒素６員環化合物に微生物菌体自身（生菌体ま
たは乾燥菌体）を作用させてもよいし、あるいは微生物
菌体処理物を作用させてもよい。

【００２８】また上記の培養で得られた微生物菌体また
はその菌体処理物を、ポリアクリルアミドゲル、光架橋
性樹脂、寒天、カラギーナン等のゲルで包括固定化した
後、含窒素６員環化合物と反応させることも可能であ
る。菌体自身を作用させる場合、上記のようにして十分
に菌を成育させた後、含窒素６員環化合物を添加する。
含窒素６員環化合物の濃度は０．１重量％〜飽和濃度、
好ましくは１．０〜５．０重量％の範囲で添加する。添
加後、２０〜５０℃、好ましくは３０〜４０℃の温度
で、ｐＨは４．０〜９．０、好ましくは５．０〜７．０
で、２〜２４時間、通常は２０〜２４時間程度通気撹拌
し、反応を行う。

【００２９】菌体の処理物を作用させる場合、タンパク
質重量で２〜１５ｍｇ程度の菌体抽出物または菌体磨砕
物を含む０．０１〜１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６〜９）等
の溶液に、含窒素６員環化合物を上記範囲で添加、反応
させる。微生物菌体またはその菌体処理物を固定化した
場合は、上記の条件下で撹拌型反応槽内で含窒素６員環
化合物と反応させるか、固定化物をカラムに充填して含
窒素６員環化合物を含有する液を流通させる。

【００３０】本発明では、含窒素６員環化合物に上記微
生物菌体またはその菌体処理物を水性媒体中で作用させ
るが、本発明でいう水性媒体とは、水または酢酸バッフ
ァー、リン酸バッファー等の緩衝液を意味する。かかる
水性媒体は、基質となる含窒素６員環化合物に対して過
剰量存在することが好ましい。かくして得られる６−ヒ
ドロキシ含窒素６員環化合物は、反応物から公知の方
法、たとえばメタノール、水等の溶媒で抽出し、ＯＤＳ
樹脂等によるカラムクロマトグラフィー等で精製するこ
とができる。

【００３１】前述したように、本発明によって得られる
６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物は、医薬、農薬、染
料等の合成中間体として有用な物質であり、たとえば３
−シアノ−６−ヒドロキシピリジンから農薬の中間体で
ある３−クロロメチル−６−クロロピリジンへは、公知
の手法により容易に導くことができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えないかぎり以下の実施例に
限定されるものではない。

【００３３】実施例１ 酵母エキス１ｇ、グルコース１ｇ、Ｋ₂ＨＰＯ₄ ０．３
ｇ、ＫＨ₂ＰＯ₄ ０．１ｇ、ＦｅＳＯ₄ １ｍｇ、ＭｇＳ
Ｏ₄ ５０ｍｇ、ＭｎＳＯ₄ １ｍｇ、ＣｕＳＯ₄１ｍｇ
を水１００ｍｌに含有させた栄養溶液をへそ付き三角フ
ラスコに満たし１２０℃において２０分間殺菌した。３
０℃に冷却した後に、別殺菌したインデューサーとして
の３−シアノピリジン、６−クロロニコチン酸、６−フ
ルオロニコチン酸を０．２ｇ添加したものを用意する。
上記それぞれについて普通寒天培地上で２４時間培養し
たＣｏｍａｍｏｎａｓａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓ（ＮＣＩ
ＭＢ９２８９）を１白菌耳摂種し、３０℃、２４時間後
培養物を回収し、菌体を遠心分離によって分離した。分
離された菌体をさらに０．０２モル酢酸バッファー（ｐ
Ｈ５．５）に懸濁洗浄し、遠心分離によって分離し、バ
イオマスを得た。５００ｍｌ反応器に１．０％３−シア
ノピリジン（ｐＨ５．５）を１００ｍｌ入れ３０℃に加
熱した。上記バイオマスを添加して、反応物を十分に撹
拌した。２４時間後に６−ヒドロキシ−３−シアノピリ
ジンがそれぞれ得られた。反応生成物の確認はＨＰＬ
Ｃ、ＩＲおよびプロトンＮＭＲの測定により行った。結
果を表−１に示す。

【００３４】実施例２〜６ 使用菌株として、Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ｔｅｓｔｏｓｔ
ｅｒｏｎｉ ＡＴＣＣ１１９９６（実施例２）、Ｐｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌａＡＴＣＣ １
３６３７（実施例３）、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ ｘｅｒｏｓｉｓ ＮＣＴＣ ９７５５（実施例
４）、Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｃｙｃｌｏ−ｏｘｙｄａｎ
ｓ ＡＴＣＣ １２６７３（実施例５）、Ｂｏｒｄｅｔ
ｅｌｌａｂｒｏｎｃｈｉｓｅｐｔｉｃａ ＡＴＣＣ ４
６１７（実施例６）を用いた以外は実施例１と同様にし
て培養、反応を行った。結果を表−１に示す。

【００３５】

【表１】 表−１ ─────────────────────────────────── 3-シアノピリジン 6-クロロニコチン酸 6-フルオロニコチン酸 実施例──────────────────────────────── No． ６−ヒドロキシ−３−シアノピリジン生成量（ｍｇ） ─────────────────────────────────── １ ７２．０ ３１９．０ ６５１．０ ２ ２４．０ １３７．０ ２６６．０ ３ １９．０ ９９．０ ２３４．０ ４ １５．０ ９０．０ １５４．０ ５ １３．０ ８７．０ １４９．０ ６ １０．０ ６２．０ １０１．０ ───────────────────────────────────

【００３６】実施例７〜１２ 反応基質として３−シアノピリジン（実施例７）、キノ
リン酸（実施例８）、３−ピリジル酢酸（実施例９）、
３−ピリジンアルドキシム（実施例１０）、ピリジン−
３−スルホン酸（実施例１１）、ピラジンカルボン酸
（実施例１２）を用い、添加濃度を５％とした以外は、
実施例１と同様にして、培養、反応を行った。結果を表
−２に示す。

【００３７】

【表２】 表−２ ─────────────────────────────────── 3-シアノピリジン 6-クロロニコチン酸 6-フルオロニコチン酸 実施例 ─────────────────────────────── No． ６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物生成量（ｍｇ） ─────────────────────────────────── ７ ８４．０ ４３２．０ ９１３．０ ８ ９７．０ ５１１．０ ８４５．０ ９ ２１６．０ １０６９．０ ２１７０．０ 10 ２６９．０ １３１５．０ ２４４６．０ 11 ６３３．０ ３０５１．０ ４４１１．０ 12 ６１７．０ ２９８９．０ ４１２６．０ ───────────────────────────────────

【００３８】上記のように、インデューサーとしての６
−ハロゲン化ニコチン酸の存在下で培養した微生物を使
用すると、反応触媒としてのバイオマス活性が向上する
ことが明らかである。

【００３９】

【発明の効果】本発明の方法によれば微生物反応を利用
して含窒素６員環化合物から６−ヒドロキシ含窒素６員
環化合物を高濃度かつ高収率で製造することができる。
本発明の方法で得られる６−ヒドロキシ含窒素６員環化
合物は、医薬、農薬、染料等の重要な合成中間体であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ (Ｃ１２Ｐ 17/12 (Ｃ１２Ｐ 17/12 Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） (72)発明者 森本 裕紀 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三菱化成株式会社総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12P 17/12 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ） 【化１】 （上記一般式（Ｉ）中、Ｒ¹はカルボキシル基、カルバ
   モイル基、シアノ基、ホルミル基、炭素数１〜５のヒド
   ロキシアルキル基、炭素数２〜６のアルコキシカルボニ
   ル基、カルボキシビニル基、カルボキシメチル基、スル
   ホン酸基またはオキシム基を表し、Ｒ²は水素原子また
   はカルボキシル基を表し、Ａは炭素原子または窒素原子
   を表す。）で表される含窒素６員環化合物から、ボルデ
   テラ属、シュウドモナス属、コマモナス属、コリネバク
   テリウム属に属する微生物、及び、アメリカンタイプカ
   ルチャーコレクションのカタログに１２６７３番として
   掲載されている菌株から選ばれる微生物の菌体またはそ
   の菌体処理物を用いて下記一般式（II） 【化２】 （上記一般式（II）中、Ｒ¹、Ｒ²およびＡは上記一般式
   （Ｉ）中で定義したとおり。）で表される６−ヒドロキ
   シ含窒素６員環化合物を製造するにあたり、６−ハロゲ
   ン化ニコチン酸の存在下で培養した微生物の菌体または
   その菌体処理物を水性媒体中で作用させることを特徴と
   する６−ヒドロキシ含窒素６員環化合物の製造方法。