JPS6111600B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセフアロスポリン化合物の変換に関
し、とくに3−アシロキシメチル・セフアロスポ
リン類の酵素的加水分解に関する。 本明細書中におけるセフアロスポリン化合物は
一般的に「セフアム」と称される(ジヤーナル・
オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエテイ、
1962、84、3400)。「セフエム」の名称は1個の2
重結合を有するセフアム構造を意味する。 3−ヒドロキシメチル・セフアロスポリン化合
物は、そのヒドロキシ基の化学反応性のために、
従つて該ヒドロキシ基を所望の3−(置換メチ
ル)基に転換することの容易さの故に3位に置換
メチル基を有するセフアロスポリン抗生物質の合
成において価値のある中間体である。さらに7−
アシルアミド−3−ヒドロキシメチルセフ−3−
エム−4−カルボン酸は抗生物質的性質を有す
る。それ故3−アシロキシメチル・セフアロスポ
リン類、とくにセフアロスポリンC〔(6R・7R)
−3−アセトキシメチル−7−(D−5−アミノ
−5−カルボキシペンタンアミド)セフ−3−エ
ム−4−カルボン酸〕およびその誘導体、たとえ
ばN−被膜誘導体のような天然に醗酵生産される
3−アセトキシメチル・セフアロスポリン化合物
の加水分解による、ならびにD−5−アミノ−5
−カルボキシペンタノイル基が転換されるかまた
は除去されかつ、所望により他のアシル基に置換
された化合物のような3−アセトキシメチル・セ
フアロスポリン化合物の加水分解による3−ヒド
ロキシメチル・セフアロスポリン化合物の製造は
非常に重要である。 化学的方法による3−アシロキシメチルセフ−
3−エム−4−カルボン酸の3−ヒドロキシメチ
ル類似物質への加水分解は、3−ヒドロキシメチ
ルと4−カルボキシ基との反応による急速なかつ
不可逆的なラクトン化、およびまたはβ−ラクタ
ム・リング・システムの分解を伴なうので一般に
実際的でないことが分かつている。 しかしながら酵素触媒法により、ラクトン化お
よびβ−ラクタムの分解を実質的にまたは完全に
避けうる条件下で3−アシロキシメチルセフ−3
−エム−4−カルボン酸を加水分解することが可
能であることが見出された。ある範囲内の材料た
とえば植物材料に由来するエステラーゼを酵素触
媒法に用いることができるが、材料から十分な量
のエステラーゼを分離することが実際に困難であ
る。標準的な醗酵技術を用いて大規模に微生物を
培養してエステラーゼを迅速に提供するのが比較
的容易であるために、微生物から得られるエステ
ラーゼは、実際上最も有利である。 本発明は、担子菌(Basidiomycetes)に属す
るある種の微生物から得られるエステラーゼが3
−アシロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボ
ン酸類から、対応する3−ヒドロキシメチル類似
物質への加水分解を有利に促進するという我々の
発見に基づくものである。 それ故本発明は、3−アシロキシメチルセフ−
3−エム−4−カルボン酸の3−ヒドロキシメチ
ル類似物質への加水分解による転換法に関する。
本発明の方法は、所要のエステラーゼ活性を生じ
る能力を有する、担子菌に属する微生物の培養に
より生成されたエステラーゼで加水分解を触媒す
ることを特徴とする加水分解法である。 本発明により加水分解される3−アシロキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸は、一般式 によつて表わされる化合物を含む。ただし、式中
R1はアミノ基または被護アミノ基(たとえば
C1-20のカルボキシリツクアシルアミド基)であ
り、R2は水素または炭素数8以下のアルコキシ
基であり、R3−COはC2-20カルボキシリツクアシ
ル基であり、そしてBは硫黄原子である。 式()化合物に存在するアシルアミド基R1
は下記のものを含む。 (イ) セフアロスポリンCのような天然に生じる醗
酵生産化合物中に見出されるD−5−アミノ−
5−カルボキシペンタンアミド基: (ロ) D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド基のN−被護誘導体〔たとえばその中にお
いてアミノ基は英国特許明細書1041985号、
1302015号または1313207号のいずれかに記載さ
れているタイプの保護基によつて、すなわちた
とえば低級アルキル基、アリル低級アルキル
基、アリル基(たとえば2・4ジニトロフエニ
ル)またはアシル基、とくに低級アルカノイル
基(たとえばアセチル、プロピオニルまたはブ
チリル基、)、α−ハロ−またはα・α−ジハロ
−低級アルカノイル基(たとえばクロロアセチ
ルまたはジクロロアセチル基)、アロイル基
(たとえばベンゾイル、クロロベンゾイル、ニ
トロベンゾイルまたはトシル基)、低級アルコ
キシカルボニル基(たとえばt−ブトキシカル
ボニル基)、アリル低級アルコキシカルボニル
基(たとえばベンジルオキシカルボニル基)ま
たはジアシル基(たとえばフタロイル基)によ
つて置換される〕; (ハ) D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド基の転換により得られるアシルアミド基
(たとえば酵素的酸化によりそれから得られる
4−カルボキシブタナミド基); (ニ) フオルムアミド; (ホ) 式 R(CH2)o.CONH− の基〔式中Rはカルボサイクリツクまたはヘテ
ロサイクリツク−アリル基(たとえばフエニル
基;一つ以上のハロ、ヒドロキシ、低級アルキ
ル、ニトロ、アミノ、低級アルカノイル、低級
アルコキシまたは低級アルキルチオ基によつて
置換されたフエニル基:チエニル基またはフリ
ル基)またはアリルオキシ基、アリルチオ基、
アリル低級アルコキシ基またはアリル低級アル
キルチオ基(たとえばフエノキシ基、フエニル
チオ基、5−メチル−1・3・4−チアジアゾ
ール−2−イルチオ基またはベンジルチオ基)
であり、そしてnは1ないし4の整数であ
る〕; (ヘ) 式 の基〔式中Raはアリル基(たとえばフエニル
基、ナフチル基、あるいは一つ以上のハロ、ヒ
ドロキシ、低級アルキル、ニトロ、アミノ、低
級アルカノイル、低級アルコキシまたは低級ア
ルキルチオ基によつて置換されたフエニル基の
ようなモノサイクリツクまたはバイサイクリツ
クのカルボサイクリツク−アリル基)であり、
そしてXはアミノ基、被護アミノ基(たとえば
D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンアミ
ド基に関して前述したN−保護基のいずれかた
とえばt−ブトキシカルボニル基を含む)、カ
ルボキシ基、カルブアルコキシ基またはヒドロ
キシ基である〕;または (ト) 式 の基〔式中Raは以前に定めた意味(たとえば
そこでRaフエニル、置換フエニル、ナフチ
ル、チエニル、フリルまたはピリジル基であ
る)を有し、そしてRbは水素原子、アシル基
(たとえば低級アルカノイル基)、低級アルキル
基(たとえばメチル、エチル、プロピルまたは
ブチル基)、シクロアルキル基(たとえばシク
ロペンチルまたはシクロヘキシル基のように5
−7の炭素原子を含む)、アリル基(たとえば
フエニル基のようなカルボサイクリツクアリル
基)またはアリル低級アルキル基(たとえばベ
ンジルまたはフエネチル基)である〕。 式化合物に含まれるR1基の例にはD−5−
ベンゾイルアミノ−5−カルボキシペンタンアミ
ド、フエニルアセタミド、チエニルアセタミド、
2−ヒドロキシ−2−フエニルアセタミド、2−
t−ブトキシカルボニルアミノ−2−フエニルア
セタミドおよびシン−2−フリル−2−メトキシ
イミノアセタミドが含まれる。 式化合物に存在するアシル基R3.COには各種
のアリフアテイク、アルアリフアテイクおよびア
ロマテイク基があり、低級アルカノイル基(たと
えばアセチル、プロピオニルおよびブチリル
基);低級アルケノイル基(たとえばクロトノイ
ル基);アリル低級アルカノイル基(たとえばフ
エニルアセチル基);およびアロイル基(たとえ
ばベンゾイル基)が包含される。前に示したよう
に本発明の方法はセフアロスポリンCおよびその
誘導体、すなわち式の化合物中R3.COがアセチ
ル基であるものの加水分解にとくに利用される。 式におけるR2およびBは好ましくはそれぞ
れ水素および>Sを表わす。 担子菌に属する特定微生物によつて生じる所望
のエステラーゼ活性の強さを、準備的な小試験で
容易に決定することができる。たとえばセフアロ
スポリンCのような適当な3−アシロメチルセフ
−3−エム−4−カルボン酸基質を用い、次に薄
層クロマトグラフイーのような手法で反応物を検
定することにより、生成された3−ヒドロキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸の量を決定
する。 酵母に利用できる方法の例は次の通りである。
試験される酵母を、たとえばD−グルコース(2
%)、酵母エキス(1%)、ペプトン(1%)、燐
酸二水素カリウム(0.5%)および寒天粉末(2
%)を含む斜面寒天培地のような通常の栄養培地
に植え、25℃で2−4日間一次培養した後、減菌
したループを用いて、斜面から小フラスコに移
す。このフラスコの内容は、D−グルコース
(2.7%)、酵母エキス(1.3%)、オキソイドペプ
トン(1.3%)、燐酸二水素カリウム(0.7%)を
含む培地(3ml)およびセフアロスポリンC(カ
リウム塩)の8%溶液(1ml)である。接種され
ないフラスコを対照物として、25℃で3日間振と
う培養した後、薄層クロマトグラフイーで検定す
る。 フラスコの内容物(1μ)および標準のセフ
アロスポリンCならびにその3−ヒドロキシメチ
ル類似物質(20mg/mlの1μ)をセルロース板
上にスポツトする。M/15フオスフエート緩衝液
で緩衝した後、板を70%n−プロパノール水溶液
で展開する。乾燥後の板に紫外線を当て、出発材
料とフラスコ内容物から得た3−ヒドロキシメチ
ル産物とのスポツトを比較することにより、セフ
アロスポリンCの脱アセチル化の程度を質的に検
定する。 すこし変形された次の方法を酵母以外の微生物
に用いることができる。試験される微生物に用い
る寒天培地はマルトース(4%)、ペプトン(1
%)、麦芽エキス(2.4%)および寒天粉末(2.5
%)を含み、減菌前にPH7.5に調整する。25℃で
7日間斜面培養した後、各斜面から第1液体培地
(40ml)に移す。この培地は、グルコース(2
%)、酵母エキス(1%)、ペプトン(1%)およ
び燐酸二水素カリウム(0.5%)を含み、PH5.8に
調整されている。25℃で10日間振とう培養した後
に、第2液体培地によつて発育の程度に応じて通
常3−8日間培養した後回収する。第2培地は第
1液体培地と同様のものにセフアロスポリンC
(0.1%)を加えたものである。 各培養物を回収してミキサーにかけてはげしく
混合すると、均等な懸濁液が得られる。反応混合
物を調成して、均等な細胞懸濁液(2ml)、0.5M
燐酸カリ緩衝液(PH6.0、0;2ml)およびセフ
アロスポリンC溶液(3.33%;6ml)を含むもの
とし、25℃で5日間振とう培養する。各サンプル
を薄層クロマトグラフイーで検定するために、PH
5.8−6.0に緩衝されたセルロースで被覆された板
と溶媒としてのn−プロパノール水溶液(70V/V
%)とを用いる。板に紫外線を当てることによつ
て3−ヒドロキシメチル−セフアロスポリン産物
の存在を確認することができる。(6R・7R)−7
−(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド)−3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−
4−カルボン酸(DAC)の標準品に相等するサ
ンプルの部分を溶出して、光学密度(260nm)
の測定によつてDACの量を決定する。エステラ
ーゼ活性を有しない微生物は3−ヒドロキシメチ
ル化合物に相等するスポツトを生じない。 所望のエステラーゼ活性源として用いられる担
子菌網の微生物は、ウスチラゲナレス(Ustila−
genales)目またはスポロポロミセタセアエ
(Sporobolomycetaceae)科の酵母を含んでい
る。ウスチラゲナレス目の酵母はロイコスポリジ
ウム(Leucosporidium)属およびロードスポリ
ジウム(Rhodosporidium)属の微生物、たとえ
ばロイコスポリジウム・スコツテイ(L.
scotti)、ロードスポリジウム、トルロイデス
(R.toru−loides)およびロードスポリジウム・
スフアエロカルプム(R.sphaerocarpum)の菌
株を含んでいる。スポロポロミセタセアエ科の酵
母はプルレラ(Bullera)属、スポリジオボルス
(Sporidiobolus)属およびスポロポロミセス
(Sporobolomyces)属、たとえばプルレラ・アル
バ(B.alba)、プルレラ・ツガエ(B.tsugae)、ス
ポリジオボルス・ジヨンソニイ(S.johnsonil)、
スポリジオボルス・ルイネニイ(S.ruinenii)、ス
ポロポロミセス・ロセウス(s.roseus)およびス
ポロポロミセス・サルモニコロル(S.
salmonicolor)を含んでいる。担子菌網の酵母以
外の微生物のなかで、所要のエステラーゼ活性を
示すものを用いることもできる。この種の微生物
の代表的なものはウスチラゲナレス目のクロボキ
ンの類(smut fungi)の微生物たとえばウスチ
ラゴ・マイデス(Ustilago maydis)、アガリカ
レス(Agaricales)目の微生物たとえばシゾフイ
ルルム・コルミユーネ(Schizophyllum
commune)およびコプリヌス・コマツス
(Coprininus Comatus)ならびにポリポラレス
(Polyporales)目の微生物たとえばポリポルス・
ジクロウス(Polyporus dichrous)、ポリポル
ス・ベルシコロール(P.versicolor)、ポリア・モ
ンチコーラ(P.monticola)である。酵母以外の
微生物を用いる場合、深部培養可能な微生物を選
ぶとよい。 ロードスポリジウム属の酵母たとえばロードス
ポリジウム・トルロイデスCBS14または同
CBS349のようなロードスポリジウム・トルロイ
デス種のものは、最終産物の力価が高いので、本
発明の方法にとつて、とくに好適である。 一般的にエステラーゼ活性源として用いること
のできる微生物を、封止されたガラス管内に2%
スキムミルクの懸濁液として凍結乾燥するか、ま
たはたとえば酵母エキス・ペプトン・寒天培地の
ような固形培地で微生物を継代培養するかによつ
て、有利に保存することができる。凍結乾燥され
た培地に減菌水を加えて使用することができるの
で、凍結乾燥は培養した酵母を保存する良い方法
である。再懸濁された微生物を培養するには、た
とえばグルコース(2%)、酵母エキス(1%)、
ペプトン(1%)、燐酸二水素カリウム(0.5%)
を含む液体培地を寒天(2%)(%はすべてW/V
%である)で固形化した培地(PH5.6)のような
固形栄養培地に移し、表面の培養物が発育して寒
天を覆うまで温度25℃で培養すると、低温たとえ
ば5℃で数ケ月保存することができる。表面の培
養物のサンプルを炭素および水素源ならびに小量
の無機物を含む液体栄養培地に移植し、たとえば
温度25℃で深部培養することもできる。このため
の適当な栄養培地の例は、上記の表面培養の培地
から寒天を除いたものである。液体培養したもの
を次の液体培養たとえば大規模な液体培養に使用
するために保存することも時には有利である。こ
の場合、多くの表面培養物を液体培養のために植
え代えなくてもよいし、また一そう多量の移植が
可能である。上記の第2液体培養物を適当な時間
たとえば約3ケ月間、実用的には温度25℃で培養
後、得られた微生物懸濁液をエステラーゼ源とし
て用い、3−アシロキシメチルセフ−3−エム−
4−カルボン酸の出発材料を脱アシル化すること
ができる。しかしたとえばロイコスポリジウム・
スコツテイのようなある種の微生物の場合、もつ
と低い培養温度たとえば約17℃が一そう有利であ
る。 エステラーゼの形成はある場合には液体培地に
誘起剤を添加することにより強められる。適当な
誘起剤はセフアロスポリンC、セフアロチン
〔(6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−(チエ
ン−2−イル)アセタミドセフ−3−エム−4−
カルボン酸〕およびその塩(たとえばカリウム塩
のようなアルカリ金属塩)である。セフアロスポ
リンC(カリウム塩)のような誘起剤は0.1%
(W/V)以下の量でも効果的であることが分かつ
た。誘起剤は好適には減菌後液体培地に加えられ
る。誘起剤は減菌フイルターを通して減菌できる
が、他方培地はたとえば約121℃の温度で、10500
Kg/m2の圧力で15分間加圧減菌することができ
る。 エステラーゼは出発物質3−アシルオキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸を加水分解す
るためにさまざまな異なつた形で用いられる。た
とえば液体培養物そのものをエステラーゼ源とし
て用いることができ、また所望によりたとえば超
音波処理または分解酵素処理のような通常の方法
による菌体破壊後に用いられる。このような菌体
破壊から生ずる懸濁液の水性抽出物も同様に用い
られる。または培養濾液と同様に液体培養物から
濾別された菌体全部を用いることもできる。濾液
を用いる場合には全菌体を再びたとえば前述した
ように濾別前に破壊するとよい。 全菌体の使用による利点は、たとえば菌体懸濁
液として全菌体を容易に液体培地から分離できる
し、たとえば加水分解反応混合物に直接添加しう
る乾燥物または凍結物として全菌体を容易に保存
することができるし、そして加水分解終了後、反
応混合物からたとえば濾過により全菌体を容易に
除去できるという点である。こうして分離された
菌体は次の出発物質の3−アシルオキシメチルセ
フ−3−エム−4−カルボン酸を加水分解するた
めに、たとえば水洗後再使用することができる。
この場合、数回もの菌体再使用の間、一貫した収
率で満足しうる品質のセフアロスポリン加水分解
産物を生ずるに十分なエステラーゼ活性が保有さ
れている。 望まれる場合には全菌体の再使用時に菌体を保
護しかつ損失を最少限に止めるために、菌体を加
水分解反応系に加える前に化学的に安定な素材ま
たはマトリツクス(重合体または膜)を用いて不
動態化することができる。このためたとえば無機
または有機重合体に共有結合するか、または繊維
(たとえばセルロース・トリアセテート)で補捉
するか、あるいは小さい粒のような包体に包み込
んで不動態化する。菌体の不動態化に適当な素材
の一つはポリアクリルアミド・ゲルである。 またエステラーゼは菌体を含まない形で、たと
えば前述したように塩または溶媒などの適当なた
ん白沈澱剤を用いて、液体培養物の濾液または菌
体抽出液から沈澱させて用いることができる。沈
澱した菌体を含まないエステラーゼをたとえば直
接加水分解反応系に加えるかまたは水に溶解して
水溶液として加える。 エステラーゼは英国特許第1224947号およびベ
ルギー特許第782646号に記載された不動能形のよ
うな適当な不動態形、たとえば不活性素材を用い
て補捉するか、不溶化することによつて不動態形
で用いられる。たとえば液体培養物の抽出物から
得られたエステラーゼまたは沈澱エステラーゼの
再溶解により得られたエステラーゼは、不活性な
無機または有機重合体に共有結合されるか、また
は繊維(たとえばセルローズ・トリアセテートの
ような繊維状重合体)を用いて、あるいは膜また
はポリアクリルアミド・ゲルのような重合体を用
いて補捉されるか、もしくはイオン交換樹脂に吸
着されるか、あるいは小さい粒のような包体の中
に閉じ込められる。これらのタイプの不動態化さ
れたエステラーゼは再使用の可能なバツチ法で再
使用できる。すなわち、不動態化されたエステラ
ーゼを含むカラムを通過する3−アシルオキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸の連続的な
流れを加水分解するのに有効に使用される。 加水分解反応は好適にはエステラーゼを3−ア
シルオキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン
酸またはその塩(たとえばナトリウム塩またはカ
リウム塩のようなアルカリ金属塩)を含む水性培
地と好適には0.5−10%(W/V)のセフアロスポリ
ン化合物を含む培地と接触させることにより行な
われる。培地は所望により加水分解前に減菌して
もよいが、われわれは反応を減菌状態で行なう必
要がなく、従つて加水分解を非減菌状態で有利に
行ないうることを見出した。 3−アシルオキシメチルセフ−3−エム−4−
カルボン酸がセフアロスポリンCの場合のように
醗酵生産セフアロスポリンである場合、セフアロ
スポリン生産菌(たとえばセフアロスポリウム属
菌)の培養で得られる醗酵液を、セフアロスポリ
ン化合物の中間分離を避けるためそのままエステ
ラーゼで処理することができる。望まれる場合に
は菌糸を培養液から処理前に除去するが、多くの
場合直接全部の培養液を使用する方がより好適で
ある。 一般に加水分解には4ないし8のPHが有利で、
PHを緩衝液たとえば燐酸緩衝液を用いることによ
り反応の間たとえばPH60に維持する。ただし小量
の強塩基を加える必要があるかもしれない。加水
分解の温度は室温すなわち25℃が好適で、反応混
合物の撹拌およびまたは通気は有益である。 一定の反応に必要なエステラーゼまたはエステ
ラーゼ含有物の量はあらかじめ小規模試験により
見積ることができる。 3−アシルオキシメチルセフ−3−エム−4−
カルボン酸の完全な脱アシル化に要する時間は、
出発物質、エステラーゼおよび反応条件による。
反応の進行は適当な支えと溶媒系の組合せを用い
た薄層またはペーパー・クロマトグラフイーによ
る生成物の分離ならびにデンシトメーターによる
検定で有利に追跡できる。 出発物質の3−アシルオキシメチルセフ−3−
エム−4−カルボン酸がセフアロスポリンCの場
合のように7位にD−5−アミノ−5−カルボキ
シペンタンアミド基を有する場合は、本発明の加
水分解的脱アシル化法を7位の基の酵素による酸
化的脱アミノ化と組合わせて行なうことができ、
たとえば4−カルボキシブタンアミド基の場合は
糸状菌オキシターゼ、とくに英国特許第1272769
号およびベルギー特許第782393号に記載されてい
るように酵母トリゴノブシス・ヴアリアビス
(Trigonopsis variabilis)由来のオキシダーゼで
処理される。3位および7位の基の酵素的変換は
連続的かまたは同時かいずれで行なつてもよい。 生成物の3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム
−4−カルボン酸を単離する方法は、生成物の性
質および反応系によるが一般に通常の方法を使用
する。たとえば全菌体がエステラーゼ源として用
いられる場合には、全菌体は濾過または遠心分離
により除去され(所望により再使用され)、さら
にたとえばけいそう土の床を通すことにより液を
清澄にする。3−ヒドロキシメチルセフ−3−エ
ム−4−カルボン酸がデスアセチル・セフアロス
ポリンCである場合にはたとえば炭末吸着後の、
水−アセトン溶出により溶液を脱塩してデスアセ
チル・セフアロスポリンCを分離し。さらに陰イ
オン交換樹脂(たとえば酢酸型のアンバーライト
IRA−68)に吸着し、酢酸カリウム溶液で樹脂か
ら溶出しアセトンで沈澱させて精製する。 異なつたセフアロスポリン生成物の単離に用い
る別の方法には溶媒抽出や酸沈澱および等電点沈
澱〔(6R・7R)−7−アミノ−3−ヒドロキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸のような両
生イオン生成の場合〕がある。 下記の実施例により本発明を詳しく説明する。
そこでは温度は0℃で示され、生成物の性質およ
び純度は、薄層クロマトグラフイー、紫外線分光
分析、赤外線分光分析、磁気核共鳴および液体高
圧クロマトグラフイーなどで決定された。 明細書においてCBS番号またはIMI番号を付し
て記載された歯株はそれぞれ当該寄託機関から入
手可能である。 参考例 1 (6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルメン酸の製造 (6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−(D
−5−アミノ−5−カルボキシペンタンアミド)
セフ−3−エム−4−カルボン酸のカリウム塩
(4g)を脱無機塩水(80ml)に溶解した後、
0.5M燐酸カリウム緩衝液(PH6)を用いた細胞
懸濁液(20ml)で処理した。この細胞を得たロー
ドスポリジウム・トルロイデスCBS14の培養物
(40ml)は、前記の酵母エキス・ペプトン液体培
地に前もつて72時間培養して得られたもので、そ
の後細胞は遠心分離により回収され水洗された。
得られた混合物を振とう下に温度25℃に保つた。
反応経過は薄層クロマトグラフイーによつて検定
され、これによつて42時間後に反応完了が認めら
れた。反応混合物を遠心分離して固形分を除去
し、得られた溶液を5倍容積のアセトンで処理し
た。生成された沈澱物を遠心分離によつて回収
し、室温で減圧下に乾燥し、目的化合物(4.56
g)が得られた。セルロースで被覆した板と70%
V/V水性n−プロパノールの溶媒系とを用いた薄
層クロマトグラフイーによつて、この化合物を検
定した。標準品のサンプルとの比較およびデンシ
トメーターによつて決定された純度は約53.5%
で、総収率は100%であつた。 実施例 1 (6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸の製造 スポリジオボルス・ジヨンソニイCBS5470の培
養によつて得られた細胞の懸濁液を使用し、かつ
酵素触媒による脱アセチル化を114時間行なつた
ほか、参考例1と同様の方法により、上記化合物
4.03gを得た。生成物の純度は約37.5%で、総収
率は63%であつた。 参考例 2 (6R・7R)−3−ヒドロキシメチル−7−(チエ
ン−2−イルアセトアミド)セフ−3−エム−
4−カルボン酸の製造 (6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−(チ
エン−2−イルアセトアミド)セフ−3−エム−
4−カルボン酸のナトリウム塩(4g)を脱無機
塩水(80ml)に溶解した。ロードスポリジウム・
トルロイデスCBS14の培養によつて得た細胞懸濁
液で上記の溶液を処理した。42時間後に脱アセチ
ル化の完了したことが薄層クロマトグラフイーに
よつて確認された。次に反応混合物を遠心分離し
て固形分を除去し、得られた溶液をブチル・アセ
テート(200ml)と共にはげしく混合した。濃燐
酸を滴加してPHを2.2から2.5までに調整した。水
層を分離し、別のブチル.アセテート(20ml)で
抽出し、生成された乳剤を破壊するために数滴の
Gemex界面活性剤を加えた。ブチル・アセテー
ト区分を集めて、酢酸カリウム(12.5%W/V)の
工業用メチルアルコール溶液(約8ml)を、沈澱
が生じなくなるまで徐々に加えた。次に沈澱を濾
別し、少量のアセトンで洗浄し、室温で減圧下に
乾燥して目的化合物(2.87g)を得た。セルロー
スで被覆した板とエチル・アセテート:n−ブタ
ノール:酢酸ナトリウムの溶媒系とを用いた薄層
クロマトグラフイーによつて、標準品と比較しな
がら、この化合物を同定した。デンシトメータに
よる本品の純度は約75%で、総収率は65%であつ
た。 実施例 2 (6R・7R)−3−ヒドロキシメチル−7−(チエ
ン−2−イルアセトアミド)セフ−3−エム−
4−カルボン酸の製造 スポリジオボルズ・ジヨンソニイOBS5470を
培養して得た細胞懸濁液を用いた。酵素触媒によ
る脱アセチル化を114時間行なつたほか、参考例
2と同様の方法をくり返して、目的化合物(1.99
g)を得た。その純度は約77%で、総収率は46%
であつた。 下記の実施例3−6および参考例3は、特定の
微生物によつて得られた所望のエステラーゼ活性
の測定に用いられる方法を説明するものである。 参考例 3 (a) 前記の酵母エキス・ペプトン液体栄養培地に
2%W/Vの(6R・7R)−3−アセトキシメチ
ル−7−(D−5−アミノ−5−カルボキシベ
ンタンアミド)セフ−3−エム−4−カルボン
酸(カリウム塩)を追加したものを用い、ロー
ドスポリジウム・トルロイデスCBS14を植え
た。この菌株は前もつて酵母エキス・ペプト
ン・寒天斜面培地に25℃で4日間培養された。
液体培地を25℃で3日間振とう培養して得たサ
ンプルを薄層クロマトグラフイーで検定した。
ここではセルロースで被覆した板を用い、燐酸
緩衝液(0.067M)でPH5.8−6.0に調整し、水性
n−プロパノール(70%V/V)を溶媒系とし
た。各板に紫外線を照射したところ、標準品の
(6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸に相当するス
ポツトが認められた。 (b) (6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−
(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド)セフ−3−エム−4−カルボン酸(カリ
ウル塩)の代わりに、(6R・7R)−3−アセト
キシメチル−7−〔2−(フル−2−イル)−2
−メトキシイミノアセタミド〕セフ−3−エム
−4−カルボン酸(シン・イソマー)を用いた
ほか、上記(a)の方法と同様にした。液体培地の
生成物を薄層クロマトグラフイーで検定したと
ころ、(6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イ
ル)−2−メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒ
ドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン
酸(シン・イソマー)の存在が認められた。 実施例 3 ロードスポリジウム・トルロイデスCBS14を下
記の菌株の一つと代えたほか、参考例3(a)および
(b)と同様の方法をくり返したところ、すべての場
合に(6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カ
ルボキシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸または
(6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−メ
トキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸(シン・イソ
マー)の存在が確認された。 【表】 実施例 4 スポリジオボルス・ルイネドニイCBS5001を前
記の酵母エキス・ペプトン・寒天斜面培地に25℃
で4日間培養した後、酵母エキス(0.3%W/V)、
麦芽エキス(0.3%W/V)、ペプトン(0.5%W/
V)およびD−グルコース(1.0%W/V)を含む
水性培地(40ml)に移植し、25℃で3日間培養
し、次に培養液の一部(1ml)を、酵母エキス
(0.23%W/V)、麦芽エキス(0.23%W/V)、ペプ
トン(0.38%W/V)、D−グルコース(0.75%W/
V)および(6R・7R)−3−アセトキシメチル−
7−(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタン
アミド)セフ−3−エム−4−カルボン酸のカリ
ウム塩(1.96%W/V)を含む水性培地(53ml)に
移植し、25℃で5日間振とう培養した。得られた
培養液を参考例3記載の方法と同様にて薄層クロ
マトグラフイーで検定し、(6R・7R)−7−(D−
5−アミノ−5−カルボキシペンタンアミド)−
3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カル
ボン酸の存在を認めた。 実施例 5 実施例4記載の方法と同様にして、ブルレラ・
ツガエCBS5038を培養した後、薄層クロマトグラ
フイーによつて(6R・7R)−7−(D−5−アミ
ノ−5−カルボキシペンタンアミド)−3−ヒド
ロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸の
存在を認めた。 実施例 6 変形されたサブロー寒天斜面培地に25℃で72時
間培養したウスチラゴ・マイジスIMI103761を前
記の酵母エキス・ペプトン液体栄養培地に移動、
25℃で72時間振とう培養した。次に培養液の一部
(1ml)を0.1M燐酸塩緩衝液(8ml)および10%
W/Vの(6R・7R)−3−アセトキシメチル−7
−(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド)セフ−3−エム−4−カルボン酸(1ml)
と共に25℃で48時間振とう保温した。培養物のサ
ンプルを、セルロースを被覆した板と水性n−ブ
タノール(70%V/V)溶媒系とを用いた薄層クロ
マトグラフイーで検定した。各板に紫外線を照射
したところ、標準品の(6R・7R)−7−(D−5
−アミノ−5−カルボキシペンタンアミド)−3
−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボ
ン酸に相当するスポツトの存在を認めた。この生
成物の濃度は1.7mg/mlで、微生物を用いない対照
物の濃度は0.5mg/mlであつた。 参考例 4 (6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−
メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロキシ
メチルセフ−3−エム−4−カルボン酸(シ
ン・イソマー)の製造 (a) 液体培地を用いたロードスポリジウム・トル
ロイデスCBS14の培養物(100ml)を、一水グ
ルコース(2.2%)、オキソイド酵母エキス(1
%)、オキソイドペプトン(1%)、燐酸二水素
カリウム(1.5%)、ポリプロピレン:白鉱油
(1:1)(0.1%)およびセフアロスポリンC
(カリウム塩、0.1%)を含む培地に移して、撹
拌通気(3l/分)下に25℃で32時間培養し、生
成物を遠心分離で回収し、上澄液を傾注し、脱
無機塩水を加えて流動性スラリーを得た。 (b) (6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−
2−メトキシイミノアセタミド〕−3−アセト
キシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸
(シン・イソマー)(8.0g)、カセイソーダ
(2.6g)、脱無機塩水(120ml)、正燐酸(2.2
ml)および上記(a)によつて得られたロードスポ
リジウム・トルロイデスCBS14のスラリー(18
ml)からなる反応混合物を温度25℃で振とうし
た。20時間後、薄層クロマトグラフイー(シリ
カゲル板および0.5M塩化ナトリウム溶液使
用)によつて反応完了を認めた。反応混合物を
遠心分離し、上澄を傾注し、石綿床を通して濾
過した。清澄な上澄液にメチル・イソブチル・
ケトン(14ml)を加え、混合物を磁力で撹拌
し、正燐酸溶液(20%)をPH2.0になるまで滴
加した。次に混合液を静置し、下方の水層をピ
ベツトで除去し、多量の白色沈澱を含む溶剤層
を減圧下に濾過し、沈澱をメチルイソブチルケ
トン(10ml)および氷冷水(2×10ml)で洗浄
した。生成物を吸引し、減圧下に室温で乾燥し
て自的化合物(5.01g)を得た。本化合物は赤
外線スペクトルと磁気核共鳴スペクトルで固定
された。高圧液体クロマトグラフイー(h.p.l.
c)で決定された純度は92.2%であつた。 参考例 5 (6R・7R)−7−アミノ−3−ヒドロキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸の製造 (6R・7R)−7−アミノ−3−アセトキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸のトルエン−
p−スルフオン酸塩(6.4g)、脱無機塩水(120
ml)、およびセフアロスポリンを溶解するに十分
な量のアンモニア水(比重0.880)ならびに参考
例4の(a)によつて得られたロードスポリジウム・
トルロイデスCBS14のスラリー(12ml)を含む反
応混合物を20%正燐酸でPH6.5に調整した。混合
物を25℃で撹拌し、20時間後に薄層クロマトグラ
フイー(シリカゲル板および0.5M塩化ナトリウ
ム溶液使用)によつて反応完了を認めた。 反応混合物を遠心分離し、上澄液を傾注し、石
絹床を通して濾過した。次に溶液に撹拌下に20%
正燐酸を滴加してPHを3.6に下げた。生じた沈澱
を濾別し、氷冷水(5ml)およびアセトン(10
ml)で洗浄した。濾液に等量のアセトンを加えて
得た第2の沈澱物を濾別し、水(10ml)およびア
セトン(20ml)で洗浄した。二つの固形物を室温
で減圧下に別々に乾燥した後に合わせて、目的化
合物(1.99g)を得た。磁気核共鳴スペクトルお
よび赤外線スペクトルで目的化合物であることを
認めた。傾斜溶離法で決定された生成物の純度は
98.1%であつた。 参考例 6 (6R・7R)−7−(D−5−ベンゾイルアミノ−
5−カルボキシペンタンアミド)−3−アセト
キシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸の
脱アセチル化 参考例4(b)による反応混合物の遠心分離によつ
て残留した細胞を洗浄し、脱無機塩水を加え、流
動性スラリーを得た。(6R・7R)−7−(D−5−
ベンゾイルアミノ−5−カルボキシベンタンアミ
ド)−3−アセトキシメチルセフ−3−エム−4
−カルボン酸(8g)、カセイソーダ(2.5g)、
脱無機塩水(120ml)および比重1.75の正燐酸
(2.2ml)からなる反応混合物(PH6.0に調整)に
上記スラリー(18ml)を加え、25℃で21時間振と
う保温した後、薄層クロマトグラフイーによつて
反応完了を認めた。その際シリカゲル板および溶
媒系としてクロロホルム:メタノール:ギ酸
(48:8:2)を用いた。反応混合物を遠心分離
し、上澄液を傾注した後の生成物は、ジフエニル
ジアゾメタンと反応してジフエニルメチル−
(6R・7R)−(D−5−ベンゾイルアミノ−5−ジ
フエニルメトキシ−カルボニルペンタンアミド)
−3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カ
ルボン酸塩(8.5g)生じることを特徴とした。
生成物が標準品と一致することが赤外線スペクト
ルおよび磁気共鳴スペクトルによつて確認され
た。 参考例 7 (6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−
メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロキシ
メチルセフ−3−エム−4−カルボン酸(シ
ン・イソマー)の製造 ロードスポリジウム・トルロイデスCBS349を
参考例4(a)の方法に準じてグルコース・酵母エキ
ス・ペプトン培地を用いて、0.1%セフアロスポ
リンC(カリウム塩)の存在下25℃で3日間培養
した後、培養物(60ml)を遠心分離して、細胞を
水(25ml)に再懸濁した。このものを(6R・
7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−メトキ
シイミノアセタミド〕−3−アセトキシメチルセ
フ−3−エム−4−カルボン酸(シン・イソマ
ー)(4.0g)、カセイソーダ(1.3g)および正燐
酸(1.1ml)および脱無機塩水(30ml)からなる
溶液に加え、反応混合物を25℃で3日間振とう保
温した。その後薄層クロマトグラフイーで反応完
了を認めた。次に反応混合物を実施例10と同様の
方法で処理して目的化合物(2.5g)を得た。薄
層クロマトグラフイー、赤外線スペクトルおよび
磁気核共鳴スペクトルによつて生成品を同定し
た。 参考例 8 (6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸の製造 ロードスポリジウム、トルロイデスCBS349と
0.25M燐酸塩緩衝液とを用い、参考例7の方法に
よつて細胞懸濁液(PH6.0)を調成した。脱無機
塩水(60ml)に溶解されたセフアロスポリンC
(カリウム塩;6.7g)をこの酵母濁液に加え、混
合物を温度25℃で20時間振とうした後、薄層クロ
マトグラフイーで反応完了を認めた。実施例1の
方法に従つて反応混合物を処理し、4.27gの目的
化合物(λnax260nm)を得た。二つの薄層クロ
マトグラフイーによつて生成物が目的化合物の標
準品と一致することを認めた。紫外線スペクトル
分析によつて決定された純度は45%であつた。 参考例 9 (6R・7R)−3−ヒドロキシメチル−7−〔2−
メトキシイミノ−2−(フル−2−イル)−アセ
タミド〕セフ−3−エム−カルボン酸(シン・
イソマー)の製造 カセイソーダ(16.0g)および正燐酸 (13.5ml)を蒸溜水(750ml)に溶解し、これ
に(6R・7R)−3−アセトキシメル−7−〔2−
メトキシイミノ−2−(フル−2−イル)アセタ
ミド〕セフ−3−エム−4−カルボン酸(シン・
イソマー)(50g)を加えて得た溶液はPH6.4であ
つた。20%正燐酸を加えてPH6.3に調整した後、
ロードスポリジウム、トルロイデスCBS14の細胞
懸濁液(150g)を加えた。混合物を25℃で8時
間通気撹拌したが、この間PHを5.8から6.3までの
範囲に保つために1Mカセイソーダ溶液(105ml)
を加えねばならなかつた。反応完了を薄層クロマ
トグラフイーによつて確認した。混合物を次の16
時間撹拌通気した後、酵母を遠心分離し、水
(200ml)に30分間懸濁することによつて洗浄し、
再び遠心分離した。主区分に木炭(2g)を加え
て撹拌した後、ハイフロー・スパーセル(Hyflo
Supercel)床を通して濾過した。酵母を洗浄し
た液でこの床を洗浄した。塩化ナトリウム(250
g)と4−メチルペンタン−2−オン(500ml)
とを加えた濾液のPH6.0に調整するために、20分
間以上かけて20%正燐酸を加えた。酸性化の間混
合液を氷却で冷却した。撹拌を止め、静置した。
清澄な水層を除き、沈澱した固形物を濾別した
後、4−メチルペンタン−2−オン(50ml)およ
び水(3×40ml)で洗浄した。生成物を40℃で24
時間減圧下に乾燥して灰白色の目的化合物
(39.39g)を得た。高圧液体クロマトグラフイー
により決定された濃度は99.1%で、薄層クロマト
グラフイーによつて決定された総不純物は2.5%
であつた。 参考例 10 (a) (6R・7S)−3−アセトキシメチル−7−メ
トキシ−7−フエニル−アセタミドセフ−3−
エム−4−カルボン酸の製造 乾燥テトラヒドロフラン(10ml)に溶解した
t−ブチル(6R・7R)−3−アセトキシメチル
−7−フエニルアセタミドセフ−3−エム−4
−カルボン酸塩(1.5g)を冷却した(−78
℃)。別に乾燥メタノール(8.8ml)およびテト
ラヒドロフラン(50ml)にリチウム・メトキサ
イド(358mg)を溶解し撹拌冷却した(−78
℃)。窒素ふん囲気下に3分間以上かけて、前
者を後者に加え、3分後にt−ブチル−ハイポ
クロライト(0.69ml)を加えた。塩化アンモニ
ウム(1g)とメタ重亜硫酸ナトリウム(1
g)とを含む水(150ml)を撹拌下に酢酸エチ
ル(150ml)と混合し、撹拌下に黄色溶液を加
えた後、さらに5分間撹拌した。水相を分離し
て酢酸エチル(50ml)で抽出し、有機相を合わ
せ、地下かん水(50ml)で洗浄した後、減圧下
に濃縮乾固してt−ブチル(6R・7S)−3−ア
セトキシメチル−7メトキシ−7−フエニルア
セタミドセフ−3−エム−4−カルボン酸塩
(1.6g)を得た。このもの(1.6g)を撹拌下
にトリフルオロ酢酸(6.8ml)およびアニソー
ル(1.7ml)に溶解し、約23℃に保ち、残留ト
リフルオロ酢酸を蒸発除去し、次にトルエン
(2×15ml)を用いて共役蒸溜した。褐色残留
物を重炭酸ナトリウム(25ml)に溶解し、10分
間かけて撹拌下に酢酸エチル(25ml)を加え
た。水相を分離し、2N塩酸でPH2に調整し、
酢酸エチル(3×25ml)で抽出した。抽出物を
地下かん水で洗浄し、濃縮乾固して黄色の固形
物(1.3g)を得た。このものをアセトン(50
ml)に溶解し、木炭で処理し、混合物を濾過
し、濾液を減圧下に濃縮乾燥した。エーテル
(25ml)で残留物を粉砕して目的の酸(500mg)
を得た。融点167−170℃、〔α〕21 D+190゜(c
O、28、DMSO)、λnax(0.1M−PH6、燐酸
塩緩衝液)265nm(E1%1cm196)。 (b) (6R・7S)−3−ヒドロキシメチル−7−メ
トキシ−7−フエニルアセタミドセフ−3−エ
ム−4−カルボン酸(ナトリウム塩)の製造 (6R・7S)−3−アセトキシメチル−7−メ
トキシ−7−フエニルアセタミドセフ−3−エ
ム−4−カルボン酸(200mg)を水(3ml)に
懸濁し、重炭酸ナトリウムの水溶液(飽和)を
加えてPH6.0に調整した後、0.4M燐酸塩酸衝液
(PH6;3ml)を加えた。得られた溶液に撹拌
下に温度約20℃でロードスポリジウム・トルロ
イデスCBS14の凍結された均等な懸濁液
(1g)を加えた。16時間後、薄層クロマトグラ
フイー(クロロホルム:メタノール:酢酸=
90:16:5)によつて、基質の反応完了を確認
した。混合物を遠心分離し、得られた液の上澄
を傾注し、凍結乾燥した。残留物にエーテル
(10ml)を加えて粉砕して無色固形物(400mg)
を得た。このものが目的化合物を含むことを磁
気核共嗚スペクトル分析によつて確認した。 実施例 7 (a) 麦芽糖(4%)、ペプトン(1%)、麦芽エキ
ス(2.4%)および寒天粉末(2.5%)を含む寒
天培地を滅菌前にPH7.5に調整し、これを用い
て第1表の微生物を培養した。25℃で7日間斜
面培養した後、各斜面から、グルコース(2
%)、酵母エキス(1%)、ペプトン(1%)お
よび燐酸二水素カリウム(0.5%)を含む液体
培地(PH5.8;40ml)に移植した。25℃で10日
間振とう培養した後、同様の培地にセフアロス
ポリンC(0.1%)を加えて調成された他の培
地に移植し、発育の程度に応じて、さらに3−
8日間培養した後回収した。ミキサーにかけて
はげしく混合することによつて、各培養物の均
質な懸濁液を得た。この懸濁液(2ml)、0.5M
燐酸カリウム緩衝液(PH6.0;2ml)およびセ
フアロスポリンC(3.33%;6ml)を含む反応
混合物を調成し、25℃で5日間振とうした。 参考例3に記載したと同様の薄層クロマトグ
ラフイーによつて、各サンプルを検定した。
(6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシベンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸(DAC)の
標準サンプルに相当する区分を溶出し、デンシ
トメーター(260nm)によつて定量した結果
は第1表の通りである。 (b) セフアロスポリンCの代りに(6R・7R)−7
−〔2−(フル−2−イル)−2−メトキシイミ
ノアセタミド〕−3−アセトキシメチルセフ−
3−エム−4−カルボン酸を含む反応混合物を
使用したほか(a)記載の方法をくり返して、3−
ヒドロキシメチル化合物を得た。このものを参
考例4記載の薄層クロマトグラフイーと同様な
方法で検定した結果は第1表の通りである。 【表】 【表】 第1表において、3−ヒドロキシメチル化合物
(イ)(ロ)は、それぞれ(6R・7R)−7−(D−5−ア
ミノ−5−カルボキシペンタンアミド)−3−ヒ
ドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸
および(6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)
−2−メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロ
キシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸を示
す。
し、とくに3−アシロキシメチル・セフアロスポ
リン類の酵素的加水分解に関する。 本明細書中におけるセフアロスポリン化合物は
一般的に「セフアム」と称される(ジヤーナル・
オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエテイ、
1962、84、3400)。「セフエム」の名称は1個の2
重結合を有するセフアム構造を意味する。 3−ヒドロキシメチル・セフアロスポリン化合
物は、そのヒドロキシ基の化学反応性のために、
従つて該ヒドロキシ基を所望の3−(置換メチ
ル)基に転換することの容易さの故に3位に置換
メチル基を有するセフアロスポリン抗生物質の合
成において価値のある中間体である。さらに7−
アシルアミド−3−ヒドロキシメチルセフ−3−
エム−4−カルボン酸は抗生物質的性質を有す
る。それ故3−アシロキシメチル・セフアロスポ
リン類、とくにセフアロスポリンC〔(6R・7R)
−3−アセトキシメチル−7−(D−5−アミノ
−5−カルボキシペンタンアミド)セフ−3−エ
ム−4−カルボン酸〕およびその誘導体、たとえ
ばN−被膜誘導体のような天然に醗酵生産される
3−アセトキシメチル・セフアロスポリン化合物
の加水分解による、ならびにD−5−アミノ−5
−カルボキシペンタノイル基が転換されるかまた
は除去されかつ、所望により他のアシル基に置換
された化合物のような3−アセトキシメチル・セ
フアロスポリン化合物の加水分解による3−ヒド
ロキシメチル・セフアロスポリン化合物の製造は
非常に重要である。 化学的方法による3−アシロキシメチルセフ−
3−エム−4−カルボン酸の3−ヒドロキシメチ
ル類似物質への加水分解は、3−ヒドロキシメチ
ルと4−カルボキシ基との反応による急速なかつ
不可逆的なラクトン化、およびまたはβ−ラクタ
ム・リング・システムの分解を伴なうので一般に
実際的でないことが分かつている。 しかしながら酵素触媒法により、ラクトン化お
よびβ−ラクタムの分解を実質的にまたは完全に
避けうる条件下で3−アシロキシメチルセフ−3
−エム−4−カルボン酸を加水分解することが可
能であることが見出された。ある範囲内の材料た
とえば植物材料に由来するエステラーゼを酵素触
媒法に用いることができるが、材料から十分な量
のエステラーゼを分離することが実際に困難であ
る。標準的な醗酵技術を用いて大規模に微生物を
培養してエステラーゼを迅速に提供するのが比較
的容易であるために、微生物から得られるエステ
ラーゼは、実際上最も有利である。 本発明は、担子菌(Basidiomycetes)に属す
るある種の微生物から得られるエステラーゼが3
−アシロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボ
ン酸類から、対応する3−ヒドロキシメチル類似
物質への加水分解を有利に促進するという我々の
発見に基づくものである。 それ故本発明は、3−アシロキシメチルセフ−
3−エム−4−カルボン酸の3−ヒドロキシメチ
ル類似物質への加水分解による転換法に関する。
本発明の方法は、所要のエステラーゼ活性を生じ
る能力を有する、担子菌に属する微生物の培養に
より生成されたエステラーゼで加水分解を触媒す
ることを特徴とする加水分解法である。 本発明により加水分解される3−アシロキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸は、一般式 によつて表わされる化合物を含む。ただし、式中
R1はアミノ基または被護アミノ基(たとえば
C1-20のカルボキシリツクアシルアミド基)であ
り、R2は水素または炭素数8以下のアルコキシ
基であり、R3−COはC2-20カルボキシリツクアシ
ル基であり、そしてBは硫黄原子である。 式()化合物に存在するアシルアミド基R1
は下記のものを含む。 (イ) セフアロスポリンCのような天然に生じる醗
酵生産化合物中に見出されるD−5−アミノ−
5−カルボキシペンタンアミド基: (ロ) D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド基のN−被護誘導体〔たとえばその中にお
いてアミノ基は英国特許明細書1041985号、
1302015号または1313207号のいずれかに記載さ
れているタイプの保護基によつて、すなわちた
とえば低級アルキル基、アリル低級アルキル
基、アリル基(たとえば2・4ジニトロフエニ
ル)またはアシル基、とくに低級アルカノイル
基(たとえばアセチル、プロピオニルまたはブ
チリル基、)、α−ハロ−またはα・α−ジハロ
−低級アルカノイル基(たとえばクロロアセチ
ルまたはジクロロアセチル基)、アロイル基
(たとえばベンゾイル、クロロベンゾイル、ニ
トロベンゾイルまたはトシル基)、低級アルコ
キシカルボニル基(たとえばt−ブトキシカル
ボニル基)、アリル低級アルコキシカルボニル
基(たとえばベンジルオキシカルボニル基)ま
たはジアシル基(たとえばフタロイル基)によ
つて置換される〕; (ハ) D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド基の転換により得られるアシルアミド基
(たとえば酵素的酸化によりそれから得られる
4−カルボキシブタナミド基); (ニ) フオルムアミド; (ホ) 式 R(CH2)o.CONH− の基〔式中Rはカルボサイクリツクまたはヘテ
ロサイクリツク−アリル基(たとえばフエニル
基;一つ以上のハロ、ヒドロキシ、低級アルキ
ル、ニトロ、アミノ、低級アルカノイル、低級
アルコキシまたは低級アルキルチオ基によつて
置換されたフエニル基:チエニル基またはフリ
ル基)またはアリルオキシ基、アリルチオ基、
アリル低級アルコキシ基またはアリル低級アル
キルチオ基(たとえばフエノキシ基、フエニル
チオ基、5−メチル−1・3・4−チアジアゾ
ール−2−イルチオ基またはベンジルチオ基)
であり、そしてnは1ないし4の整数であ
る〕; (ヘ) 式 の基〔式中Raはアリル基(たとえばフエニル
基、ナフチル基、あるいは一つ以上のハロ、ヒ
ドロキシ、低級アルキル、ニトロ、アミノ、低
級アルカノイル、低級アルコキシまたは低級ア
ルキルチオ基によつて置換されたフエニル基の
ようなモノサイクリツクまたはバイサイクリツ
クのカルボサイクリツク−アリル基)であり、
そしてXはアミノ基、被護アミノ基(たとえば
D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンアミ
ド基に関して前述したN−保護基のいずれかた
とえばt−ブトキシカルボニル基を含む)、カ
ルボキシ基、カルブアルコキシ基またはヒドロ
キシ基である〕;または (ト) 式 の基〔式中Raは以前に定めた意味(たとえば
そこでRaフエニル、置換フエニル、ナフチ
ル、チエニル、フリルまたはピリジル基であ
る)を有し、そしてRbは水素原子、アシル基
(たとえば低級アルカノイル基)、低級アルキル
基(たとえばメチル、エチル、プロピルまたは
ブチル基)、シクロアルキル基(たとえばシク
ロペンチルまたはシクロヘキシル基のように5
−7の炭素原子を含む)、アリル基(たとえば
フエニル基のようなカルボサイクリツクアリル
基)またはアリル低級アルキル基(たとえばベ
ンジルまたはフエネチル基)である〕。 式化合物に含まれるR1基の例にはD−5−
ベンゾイルアミノ−5−カルボキシペンタンアミ
ド、フエニルアセタミド、チエニルアセタミド、
2−ヒドロキシ−2−フエニルアセタミド、2−
t−ブトキシカルボニルアミノ−2−フエニルア
セタミドおよびシン−2−フリル−2−メトキシ
イミノアセタミドが含まれる。 式化合物に存在するアシル基R3.COには各種
のアリフアテイク、アルアリフアテイクおよびア
ロマテイク基があり、低級アルカノイル基(たと
えばアセチル、プロピオニルおよびブチリル
基);低級アルケノイル基(たとえばクロトノイ
ル基);アリル低級アルカノイル基(たとえばフ
エニルアセチル基);およびアロイル基(たとえ
ばベンゾイル基)が包含される。前に示したよう
に本発明の方法はセフアロスポリンCおよびその
誘導体、すなわち式の化合物中R3.COがアセチ
ル基であるものの加水分解にとくに利用される。 式におけるR2およびBは好ましくはそれぞ
れ水素および>Sを表わす。 担子菌に属する特定微生物によつて生じる所望
のエステラーゼ活性の強さを、準備的な小試験で
容易に決定することができる。たとえばセフアロ
スポリンCのような適当な3−アシロメチルセフ
−3−エム−4−カルボン酸基質を用い、次に薄
層クロマトグラフイーのような手法で反応物を検
定することにより、生成された3−ヒドロキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸の量を決定
する。 酵母に利用できる方法の例は次の通りである。
試験される酵母を、たとえばD−グルコース(2
%)、酵母エキス(1%)、ペプトン(1%)、燐
酸二水素カリウム(0.5%)および寒天粉末(2
%)を含む斜面寒天培地のような通常の栄養培地
に植え、25℃で2−4日間一次培養した後、減菌
したループを用いて、斜面から小フラスコに移
す。このフラスコの内容は、D−グルコース
(2.7%)、酵母エキス(1.3%)、オキソイドペプ
トン(1.3%)、燐酸二水素カリウム(0.7%)を
含む培地(3ml)およびセフアロスポリンC(カ
リウム塩)の8%溶液(1ml)である。接種され
ないフラスコを対照物として、25℃で3日間振と
う培養した後、薄層クロマトグラフイーで検定す
る。 フラスコの内容物(1μ)および標準のセフ
アロスポリンCならびにその3−ヒドロキシメチ
ル類似物質(20mg/mlの1μ)をセルロース板
上にスポツトする。M/15フオスフエート緩衝液
で緩衝した後、板を70%n−プロパノール水溶液
で展開する。乾燥後の板に紫外線を当て、出発材
料とフラスコ内容物から得た3−ヒドロキシメチ
ル産物とのスポツトを比較することにより、セフ
アロスポリンCの脱アセチル化の程度を質的に検
定する。 すこし変形された次の方法を酵母以外の微生物
に用いることができる。試験される微生物に用い
る寒天培地はマルトース(4%)、ペプトン(1
%)、麦芽エキス(2.4%)および寒天粉末(2.5
%)を含み、減菌前にPH7.5に調整する。25℃で
7日間斜面培養した後、各斜面から第1液体培地
(40ml)に移す。この培地は、グルコース(2
%)、酵母エキス(1%)、ペプトン(1%)およ
び燐酸二水素カリウム(0.5%)を含み、PH5.8に
調整されている。25℃で10日間振とう培養した後
に、第2液体培地によつて発育の程度に応じて通
常3−8日間培養した後回収する。第2培地は第
1液体培地と同様のものにセフアロスポリンC
(0.1%)を加えたものである。 各培養物を回収してミキサーにかけてはげしく
混合すると、均等な懸濁液が得られる。反応混合
物を調成して、均等な細胞懸濁液(2ml)、0.5M
燐酸カリ緩衝液(PH6.0、0;2ml)およびセフ
アロスポリンC溶液(3.33%;6ml)を含むもの
とし、25℃で5日間振とう培養する。各サンプル
を薄層クロマトグラフイーで検定するために、PH
5.8−6.0に緩衝されたセルロースで被覆された板
と溶媒としてのn−プロパノール水溶液(70V/V
%)とを用いる。板に紫外線を当てることによつ
て3−ヒドロキシメチル−セフアロスポリン産物
の存在を確認することができる。(6R・7R)−7
−(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド)−3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−
4−カルボン酸(DAC)の標準品に相等するサ
ンプルの部分を溶出して、光学密度(260nm)
の測定によつてDACの量を決定する。エステラ
ーゼ活性を有しない微生物は3−ヒドロキシメチ
ル化合物に相等するスポツトを生じない。 所望のエステラーゼ活性源として用いられる担
子菌網の微生物は、ウスチラゲナレス(Ustila−
genales)目またはスポロポロミセタセアエ
(Sporobolomycetaceae)科の酵母を含んでい
る。ウスチラゲナレス目の酵母はロイコスポリジ
ウム(Leucosporidium)属およびロードスポリ
ジウム(Rhodosporidium)属の微生物、たとえ
ばロイコスポリジウム・スコツテイ(L.
scotti)、ロードスポリジウム、トルロイデス
(R.toru−loides)およびロードスポリジウム・
スフアエロカルプム(R.sphaerocarpum)の菌
株を含んでいる。スポロポロミセタセアエ科の酵
母はプルレラ(Bullera)属、スポリジオボルス
(Sporidiobolus)属およびスポロポロミセス
(Sporobolomyces)属、たとえばプルレラ・アル
バ(B.alba)、プルレラ・ツガエ(B.tsugae)、ス
ポリジオボルス・ジヨンソニイ(S.johnsonil)、
スポリジオボルス・ルイネニイ(S.ruinenii)、ス
ポロポロミセス・ロセウス(s.roseus)およびス
ポロポロミセス・サルモニコロル(S.
salmonicolor)を含んでいる。担子菌網の酵母以
外の微生物のなかで、所要のエステラーゼ活性を
示すものを用いることもできる。この種の微生物
の代表的なものはウスチラゲナレス目のクロボキ
ンの類(smut fungi)の微生物たとえばウスチ
ラゴ・マイデス(Ustilago maydis)、アガリカ
レス(Agaricales)目の微生物たとえばシゾフイ
ルルム・コルミユーネ(Schizophyllum
commune)およびコプリヌス・コマツス
(Coprininus Comatus)ならびにポリポラレス
(Polyporales)目の微生物たとえばポリポルス・
ジクロウス(Polyporus dichrous)、ポリポル
ス・ベルシコロール(P.versicolor)、ポリア・モ
ンチコーラ(P.monticola)である。酵母以外の
微生物を用いる場合、深部培養可能な微生物を選
ぶとよい。 ロードスポリジウム属の酵母たとえばロードス
ポリジウム・トルロイデスCBS14または同
CBS349のようなロードスポリジウム・トルロイ
デス種のものは、最終産物の力価が高いので、本
発明の方法にとつて、とくに好適である。 一般的にエステラーゼ活性源として用いること
のできる微生物を、封止されたガラス管内に2%
スキムミルクの懸濁液として凍結乾燥するか、ま
たはたとえば酵母エキス・ペプトン・寒天培地の
ような固形培地で微生物を継代培養するかによつ
て、有利に保存することができる。凍結乾燥され
た培地に減菌水を加えて使用することができるの
で、凍結乾燥は培養した酵母を保存する良い方法
である。再懸濁された微生物を培養するには、た
とえばグルコース(2%)、酵母エキス(1%)、
ペプトン(1%)、燐酸二水素カリウム(0.5%)
を含む液体培地を寒天(2%)(%はすべてW/V
%である)で固形化した培地(PH5.6)のような
固形栄養培地に移し、表面の培養物が発育して寒
天を覆うまで温度25℃で培養すると、低温たとえ
ば5℃で数ケ月保存することができる。表面の培
養物のサンプルを炭素および水素源ならびに小量
の無機物を含む液体栄養培地に移植し、たとえば
温度25℃で深部培養することもできる。このため
の適当な栄養培地の例は、上記の表面培養の培地
から寒天を除いたものである。液体培養したもの
を次の液体培養たとえば大規模な液体培養に使用
するために保存することも時には有利である。こ
の場合、多くの表面培養物を液体培養のために植
え代えなくてもよいし、また一そう多量の移植が
可能である。上記の第2液体培養物を適当な時間
たとえば約3ケ月間、実用的には温度25℃で培養
後、得られた微生物懸濁液をエステラーゼ源とし
て用い、3−アシロキシメチルセフ−3−エム−
4−カルボン酸の出発材料を脱アシル化すること
ができる。しかしたとえばロイコスポリジウム・
スコツテイのようなある種の微生物の場合、もつ
と低い培養温度たとえば約17℃が一そう有利であ
る。 エステラーゼの形成はある場合には液体培地に
誘起剤を添加することにより強められる。適当な
誘起剤はセフアロスポリンC、セフアロチン
〔(6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−(チエ
ン−2−イル)アセタミドセフ−3−エム−4−
カルボン酸〕およびその塩(たとえばカリウム塩
のようなアルカリ金属塩)である。セフアロスポ
リンC(カリウム塩)のような誘起剤は0.1%
(W/V)以下の量でも効果的であることが分かつ
た。誘起剤は好適には減菌後液体培地に加えられ
る。誘起剤は減菌フイルターを通して減菌できる
が、他方培地はたとえば約121℃の温度で、10500
Kg/m2の圧力で15分間加圧減菌することができ
る。 エステラーゼは出発物質3−アシルオキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸を加水分解す
るためにさまざまな異なつた形で用いられる。た
とえば液体培養物そのものをエステラーゼ源とし
て用いることができ、また所望によりたとえば超
音波処理または分解酵素処理のような通常の方法
による菌体破壊後に用いられる。このような菌体
破壊から生ずる懸濁液の水性抽出物も同様に用い
られる。または培養濾液と同様に液体培養物から
濾別された菌体全部を用いることもできる。濾液
を用いる場合には全菌体を再びたとえば前述した
ように濾別前に破壊するとよい。 全菌体の使用による利点は、たとえば菌体懸濁
液として全菌体を容易に液体培地から分離できる
し、たとえば加水分解反応混合物に直接添加しう
る乾燥物または凍結物として全菌体を容易に保存
することができるし、そして加水分解終了後、反
応混合物からたとえば濾過により全菌体を容易に
除去できるという点である。こうして分離された
菌体は次の出発物質の3−アシルオキシメチルセ
フ−3−エム−4−カルボン酸を加水分解するた
めに、たとえば水洗後再使用することができる。
この場合、数回もの菌体再使用の間、一貫した収
率で満足しうる品質のセフアロスポリン加水分解
産物を生ずるに十分なエステラーゼ活性が保有さ
れている。 望まれる場合には全菌体の再使用時に菌体を保
護しかつ損失を最少限に止めるために、菌体を加
水分解反応系に加える前に化学的に安定な素材ま
たはマトリツクス(重合体または膜)を用いて不
動態化することができる。このためたとえば無機
または有機重合体に共有結合するか、または繊維
(たとえばセルロース・トリアセテート)で補捉
するか、あるいは小さい粒のような包体に包み込
んで不動態化する。菌体の不動態化に適当な素材
の一つはポリアクリルアミド・ゲルである。 またエステラーゼは菌体を含まない形で、たと
えば前述したように塩または溶媒などの適当なた
ん白沈澱剤を用いて、液体培養物の濾液または菌
体抽出液から沈澱させて用いることができる。沈
澱した菌体を含まないエステラーゼをたとえば直
接加水分解反応系に加えるかまたは水に溶解して
水溶液として加える。 エステラーゼは英国特許第1224947号およびベ
ルギー特許第782646号に記載された不動能形のよ
うな適当な不動態形、たとえば不活性素材を用い
て補捉するか、不溶化することによつて不動態形
で用いられる。たとえば液体培養物の抽出物から
得られたエステラーゼまたは沈澱エステラーゼの
再溶解により得られたエステラーゼは、不活性な
無機または有機重合体に共有結合されるか、また
は繊維(たとえばセルローズ・トリアセテートの
ような繊維状重合体)を用いて、あるいは膜また
はポリアクリルアミド・ゲルのような重合体を用
いて補捉されるか、もしくはイオン交換樹脂に吸
着されるか、あるいは小さい粒のような包体の中
に閉じ込められる。これらのタイプの不動態化さ
れたエステラーゼは再使用の可能なバツチ法で再
使用できる。すなわち、不動態化されたエステラ
ーゼを含むカラムを通過する3−アシルオキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸の連続的な
流れを加水分解するのに有効に使用される。 加水分解反応は好適にはエステラーゼを3−ア
シルオキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン
酸またはその塩(たとえばナトリウム塩またはカ
リウム塩のようなアルカリ金属塩)を含む水性培
地と好適には0.5−10%(W/V)のセフアロスポリ
ン化合物を含む培地と接触させることにより行な
われる。培地は所望により加水分解前に減菌して
もよいが、われわれは反応を減菌状態で行なう必
要がなく、従つて加水分解を非減菌状態で有利に
行ないうることを見出した。 3−アシルオキシメチルセフ−3−エム−4−
カルボン酸がセフアロスポリンCの場合のように
醗酵生産セフアロスポリンである場合、セフアロ
スポリン生産菌(たとえばセフアロスポリウム属
菌)の培養で得られる醗酵液を、セフアロスポリ
ン化合物の中間分離を避けるためそのままエステ
ラーゼで処理することができる。望まれる場合に
は菌糸を培養液から処理前に除去するが、多くの
場合直接全部の培養液を使用する方がより好適で
ある。 一般に加水分解には4ないし8のPHが有利で、
PHを緩衝液たとえば燐酸緩衝液を用いることによ
り反応の間たとえばPH60に維持する。ただし小量
の強塩基を加える必要があるかもしれない。加水
分解の温度は室温すなわち25℃が好適で、反応混
合物の撹拌およびまたは通気は有益である。 一定の反応に必要なエステラーゼまたはエステ
ラーゼ含有物の量はあらかじめ小規模試験により
見積ることができる。 3−アシルオキシメチルセフ−3−エム−4−
カルボン酸の完全な脱アシル化に要する時間は、
出発物質、エステラーゼおよび反応条件による。
反応の進行は適当な支えと溶媒系の組合せを用い
た薄層またはペーパー・クロマトグラフイーによ
る生成物の分離ならびにデンシトメーターによる
検定で有利に追跡できる。 出発物質の3−アシルオキシメチルセフ−3−
エム−4−カルボン酸がセフアロスポリンCの場
合のように7位にD−5−アミノ−5−カルボキ
シペンタンアミド基を有する場合は、本発明の加
水分解的脱アシル化法を7位の基の酵素による酸
化的脱アミノ化と組合わせて行なうことができ、
たとえば4−カルボキシブタンアミド基の場合は
糸状菌オキシターゼ、とくに英国特許第1272769
号およびベルギー特許第782393号に記載されてい
るように酵母トリゴノブシス・ヴアリアビス
(Trigonopsis variabilis)由来のオキシダーゼで
処理される。3位および7位の基の酵素的変換は
連続的かまたは同時かいずれで行なつてもよい。 生成物の3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム
−4−カルボン酸を単離する方法は、生成物の性
質および反応系によるが一般に通常の方法を使用
する。たとえば全菌体がエステラーゼ源として用
いられる場合には、全菌体は濾過または遠心分離
により除去され(所望により再使用され)、さら
にたとえばけいそう土の床を通すことにより液を
清澄にする。3−ヒドロキシメチルセフ−3−エ
ム−4−カルボン酸がデスアセチル・セフアロス
ポリンCである場合にはたとえば炭末吸着後の、
水−アセトン溶出により溶液を脱塩してデスアセ
チル・セフアロスポリンCを分離し。さらに陰イ
オン交換樹脂(たとえば酢酸型のアンバーライト
IRA−68)に吸着し、酢酸カリウム溶液で樹脂か
ら溶出しアセトンで沈澱させて精製する。 異なつたセフアロスポリン生成物の単離に用い
る別の方法には溶媒抽出や酸沈澱および等電点沈
澱〔(6R・7R)−7−アミノ−3−ヒドロキシメ
チルセフ−3−エム−4−カルボン酸のような両
生イオン生成の場合〕がある。 下記の実施例により本発明を詳しく説明する。
そこでは温度は0℃で示され、生成物の性質およ
び純度は、薄層クロマトグラフイー、紫外線分光
分析、赤外線分光分析、磁気核共鳴および液体高
圧クロマトグラフイーなどで決定された。 明細書においてCBS番号またはIMI番号を付し
て記載された歯株はそれぞれ当該寄託機関から入
手可能である。 参考例 1 (6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルメン酸の製造 (6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−(D
−5−アミノ−5−カルボキシペンタンアミド)
セフ−3−エム−4−カルボン酸のカリウム塩
(4g)を脱無機塩水(80ml)に溶解した後、
0.5M燐酸カリウム緩衝液(PH6)を用いた細胞
懸濁液(20ml)で処理した。この細胞を得たロー
ドスポリジウム・トルロイデスCBS14の培養物
(40ml)は、前記の酵母エキス・ペプトン液体培
地に前もつて72時間培養して得られたもので、そ
の後細胞は遠心分離により回収され水洗された。
得られた混合物を振とう下に温度25℃に保つた。
反応経過は薄層クロマトグラフイーによつて検定
され、これによつて42時間後に反応完了が認めら
れた。反応混合物を遠心分離して固形分を除去
し、得られた溶液を5倍容積のアセトンで処理し
た。生成された沈澱物を遠心分離によつて回収
し、室温で減圧下に乾燥し、目的化合物(4.56
g)が得られた。セルロースで被覆した板と70%
V/V水性n−プロパノールの溶媒系とを用いた薄
層クロマトグラフイーによつて、この化合物を検
定した。標準品のサンプルとの比較およびデンシ
トメーターによつて決定された純度は約53.5%
で、総収率は100%であつた。 実施例 1 (6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸の製造 スポリジオボルス・ジヨンソニイCBS5470の培
養によつて得られた細胞の懸濁液を使用し、かつ
酵素触媒による脱アセチル化を114時間行なつた
ほか、参考例1と同様の方法により、上記化合物
4.03gを得た。生成物の純度は約37.5%で、総収
率は63%であつた。 参考例 2 (6R・7R)−3−ヒドロキシメチル−7−(チエ
ン−2−イルアセトアミド)セフ−3−エム−
4−カルボン酸の製造 (6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−(チ
エン−2−イルアセトアミド)セフ−3−エム−
4−カルボン酸のナトリウム塩(4g)を脱無機
塩水(80ml)に溶解した。ロードスポリジウム・
トルロイデスCBS14の培養によつて得た細胞懸濁
液で上記の溶液を処理した。42時間後に脱アセチ
ル化の完了したことが薄層クロマトグラフイーに
よつて確認された。次に反応混合物を遠心分離し
て固形分を除去し、得られた溶液をブチル・アセ
テート(200ml)と共にはげしく混合した。濃燐
酸を滴加してPHを2.2から2.5までに調整した。水
層を分離し、別のブチル.アセテート(20ml)で
抽出し、生成された乳剤を破壊するために数滴の
Gemex界面活性剤を加えた。ブチル・アセテー
ト区分を集めて、酢酸カリウム(12.5%W/V)の
工業用メチルアルコール溶液(約8ml)を、沈澱
が生じなくなるまで徐々に加えた。次に沈澱を濾
別し、少量のアセトンで洗浄し、室温で減圧下に
乾燥して目的化合物(2.87g)を得た。セルロー
スで被覆した板とエチル・アセテート:n−ブタ
ノール:酢酸ナトリウムの溶媒系とを用いた薄層
クロマトグラフイーによつて、標準品と比較しな
がら、この化合物を同定した。デンシトメータに
よる本品の純度は約75%で、総収率は65%であつ
た。 実施例 2 (6R・7R)−3−ヒドロキシメチル−7−(チエ
ン−2−イルアセトアミド)セフ−3−エム−
4−カルボン酸の製造 スポリジオボルズ・ジヨンソニイOBS5470を
培養して得た細胞懸濁液を用いた。酵素触媒によ
る脱アセチル化を114時間行なつたほか、参考例
2と同様の方法をくり返して、目的化合物(1.99
g)を得た。その純度は約77%で、総収率は46%
であつた。 下記の実施例3−6および参考例3は、特定の
微生物によつて得られた所望のエステラーゼ活性
の測定に用いられる方法を説明するものである。 参考例 3 (a) 前記の酵母エキス・ペプトン液体栄養培地に
2%W/Vの(6R・7R)−3−アセトキシメチ
ル−7−(D−5−アミノ−5−カルボキシベ
ンタンアミド)セフ−3−エム−4−カルボン
酸(カリウム塩)を追加したものを用い、ロー
ドスポリジウム・トルロイデスCBS14を植え
た。この菌株は前もつて酵母エキス・ペプト
ン・寒天斜面培地に25℃で4日間培養された。
液体培地を25℃で3日間振とう培養して得たサ
ンプルを薄層クロマトグラフイーで検定した。
ここではセルロースで被覆した板を用い、燐酸
緩衝液(0.067M)でPH5.8−6.0に調整し、水性
n−プロパノール(70%V/V)を溶媒系とし
た。各板に紫外線を照射したところ、標準品の
(6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸に相当するス
ポツトが認められた。 (b) (6R・7R)−3−アセトキシメチル−7−
(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド)セフ−3−エム−4−カルボン酸(カリ
ウル塩)の代わりに、(6R・7R)−3−アセト
キシメチル−7−〔2−(フル−2−イル)−2
−メトキシイミノアセタミド〕セフ−3−エム
−4−カルボン酸(シン・イソマー)を用いた
ほか、上記(a)の方法と同様にした。液体培地の
生成物を薄層クロマトグラフイーで検定したと
ころ、(6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イ
ル)−2−メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒ
ドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン
酸(シン・イソマー)の存在が認められた。 実施例 3 ロードスポリジウム・トルロイデスCBS14を下
記の菌株の一つと代えたほか、参考例3(a)および
(b)と同様の方法をくり返したところ、すべての場
合に(6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カ
ルボキシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸または
(6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−メ
トキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸(シン・イソ
マー)の存在が確認された。 【表】 実施例 4 スポリジオボルス・ルイネドニイCBS5001を前
記の酵母エキス・ペプトン・寒天斜面培地に25℃
で4日間培養した後、酵母エキス(0.3%W/V)、
麦芽エキス(0.3%W/V)、ペプトン(0.5%W/
V)およびD−グルコース(1.0%W/V)を含む
水性培地(40ml)に移植し、25℃で3日間培養
し、次に培養液の一部(1ml)を、酵母エキス
(0.23%W/V)、麦芽エキス(0.23%W/V)、ペプ
トン(0.38%W/V)、D−グルコース(0.75%W/
V)および(6R・7R)−3−アセトキシメチル−
7−(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタン
アミド)セフ−3−エム−4−カルボン酸のカリ
ウム塩(1.96%W/V)を含む水性培地(53ml)に
移植し、25℃で5日間振とう培養した。得られた
培養液を参考例3記載の方法と同様にて薄層クロ
マトグラフイーで検定し、(6R・7R)−7−(D−
5−アミノ−5−カルボキシペンタンアミド)−
3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カル
ボン酸の存在を認めた。 実施例 5 実施例4記載の方法と同様にして、ブルレラ・
ツガエCBS5038を培養した後、薄層クロマトグラ
フイーによつて(6R・7R)−7−(D−5−アミ
ノ−5−カルボキシペンタンアミド)−3−ヒド
ロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸の
存在を認めた。 実施例 6 変形されたサブロー寒天斜面培地に25℃で72時
間培養したウスチラゴ・マイジスIMI103761を前
記の酵母エキス・ペプトン液体栄養培地に移動、
25℃で72時間振とう培養した。次に培養液の一部
(1ml)を0.1M燐酸塩緩衝液(8ml)および10%
W/Vの(6R・7R)−3−アセトキシメチル−7
−(D−5−アミノ−5−カルボキシペンタンア
ミド)セフ−3−エム−4−カルボン酸(1ml)
と共に25℃で48時間振とう保温した。培養物のサ
ンプルを、セルロースを被覆した板と水性n−ブ
タノール(70%V/V)溶媒系とを用いた薄層クロ
マトグラフイーで検定した。各板に紫外線を照射
したところ、標準品の(6R・7R)−7−(D−5
−アミノ−5−カルボキシペンタンアミド)−3
−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボ
ン酸に相当するスポツトの存在を認めた。この生
成物の濃度は1.7mg/mlで、微生物を用いない対照
物の濃度は0.5mg/mlであつた。 参考例 4 (6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−
メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロキシ
メチルセフ−3−エム−4−カルボン酸(シ
ン・イソマー)の製造 (a) 液体培地を用いたロードスポリジウム・トル
ロイデスCBS14の培養物(100ml)を、一水グ
ルコース(2.2%)、オキソイド酵母エキス(1
%)、オキソイドペプトン(1%)、燐酸二水素
カリウム(1.5%)、ポリプロピレン:白鉱油
(1:1)(0.1%)およびセフアロスポリンC
(カリウム塩、0.1%)を含む培地に移して、撹
拌通気(3l/分)下に25℃で32時間培養し、生
成物を遠心分離で回収し、上澄液を傾注し、脱
無機塩水を加えて流動性スラリーを得た。 (b) (6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−
2−メトキシイミノアセタミド〕−3−アセト
キシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸
(シン・イソマー)(8.0g)、カセイソーダ
(2.6g)、脱無機塩水(120ml)、正燐酸(2.2
ml)および上記(a)によつて得られたロードスポ
リジウム・トルロイデスCBS14のスラリー(18
ml)からなる反応混合物を温度25℃で振とうし
た。20時間後、薄層クロマトグラフイー(シリ
カゲル板および0.5M塩化ナトリウム溶液使
用)によつて反応完了を認めた。反応混合物を
遠心分離し、上澄を傾注し、石綿床を通して濾
過した。清澄な上澄液にメチル・イソブチル・
ケトン(14ml)を加え、混合物を磁力で撹拌
し、正燐酸溶液(20%)をPH2.0になるまで滴
加した。次に混合液を静置し、下方の水層をピ
ベツトで除去し、多量の白色沈澱を含む溶剤層
を減圧下に濾過し、沈澱をメチルイソブチルケ
トン(10ml)および氷冷水(2×10ml)で洗浄
した。生成物を吸引し、減圧下に室温で乾燥し
て自的化合物(5.01g)を得た。本化合物は赤
外線スペクトルと磁気核共鳴スペクトルで固定
された。高圧液体クロマトグラフイー(h.p.l.
c)で決定された純度は92.2%であつた。 参考例 5 (6R・7R)−7−アミノ−3−ヒドロキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸の製造 (6R・7R)−7−アミノ−3−アセトキシメチ
ルセフ−3−エム−4−カルボン酸のトルエン−
p−スルフオン酸塩(6.4g)、脱無機塩水(120
ml)、およびセフアロスポリンを溶解するに十分
な量のアンモニア水(比重0.880)ならびに参考
例4の(a)によつて得られたロードスポリジウム・
トルロイデスCBS14のスラリー(12ml)を含む反
応混合物を20%正燐酸でPH6.5に調整した。混合
物を25℃で撹拌し、20時間後に薄層クロマトグラ
フイー(シリカゲル板および0.5M塩化ナトリウ
ム溶液使用)によつて反応完了を認めた。 反応混合物を遠心分離し、上澄液を傾注し、石
絹床を通して濾過した。次に溶液に撹拌下に20%
正燐酸を滴加してPHを3.6に下げた。生じた沈澱
を濾別し、氷冷水(5ml)およびアセトン(10
ml)で洗浄した。濾液に等量のアセトンを加えて
得た第2の沈澱物を濾別し、水(10ml)およびア
セトン(20ml)で洗浄した。二つの固形物を室温
で減圧下に別々に乾燥した後に合わせて、目的化
合物(1.99g)を得た。磁気核共鳴スペクトルお
よび赤外線スペクトルで目的化合物であることを
認めた。傾斜溶離法で決定された生成物の純度は
98.1%であつた。 参考例 6 (6R・7R)−7−(D−5−ベンゾイルアミノ−
5−カルボキシペンタンアミド)−3−アセト
キシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸の
脱アセチル化 参考例4(b)による反応混合物の遠心分離によつ
て残留した細胞を洗浄し、脱無機塩水を加え、流
動性スラリーを得た。(6R・7R)−7−(D−5−
ベンゾイルアミノ−5−カルボキシベンタンアミ
ド)−3−アセトキシメチルセフ−3−エム−4
−カルボン酸(8g)、カセイソーダ(2.5g)、
脱無機塩水(120ml)および比重1.75の正燐酸
(2.2ml)からなる反応混合物(PH6.0に調整)に
上記スラリー(18ml)を加え、25℃で21時間振と
う保温した後、薄層クロマトグラフイーによつて
反応完了を認めた。その際シリカゲル板および溶
媒系としてクロロホルム:メタノール:ギ酸
(48:8:2)を用いた。反応混合物を遠心分離
し、上澄液を傾注した後の生成物は、ジフエニル
ジアゾメタンと反応してジフエニルメチル−
(6R・7R)−(D−5−ベンゾイルアミノ−5−ジ
フエニルメトキシ−カルボニルペンタンアミド)
−3−ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カ
ルボン酸塩(8.5g)生じることを特徴とした。
生成物が標準品と一致することが赤外線スペクト
ルおよび磁気共鳴スペクトルによつて確認され
た。 参考例 7 (6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−
メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロキシ
メチルセフ−3−エム−4−カルボン酸(シ
ン・イソマー)の製造 ロードスポリジウム・トルロイデスCBS349を
参考例4(a)の方法に準じてグルコース・酵母エキ
ス・ペプトン培地を用いて、0.1%セフアロスポ
リンC(カリウム塩)の存在下25℃で3日間培養
した後、培養物(60ml)を遠心分離して、細胞を
水(25ml)に再懸濁した。このものを(6R・
7R)−7−〔2−(フル−2−イル)−2−メトキ
シイミノアセタミド〕−3−アセトキシメチルセ
フ−3−エム−4−カルボン酸(シン・イソマ
ー)(4.0g)、カセイソーダ(1.3g)および正燐
酸(1.1ml)および脱無機塩水(30ml)からなる
溶液に加え、反応混合物を25℃で3日間振とう保
温した。その後薄層クロマトグラフイーで反応完
了を認めた。次に反応混合物を実施例10と同様の
方法で処理して目的化合物(2.5g)を得た。薄
層クロマトグラフイー、赤外線スペクトルおよび
磁気核共鳴スペクトルによつて生成品を同定し
た。 参考例 8 (6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシペンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸の製造 ロードスポリジウム、トルロイデスCBS349と
0.25M燐酸塩緩衝液とを用い、参考例7の方法に
よつて細胞懸濁液(PH6.0)を調成した。脱無機
塩水(60ml)に溶解されたセフアロスポリンC
(カリウム塩;6.7g)をこの酵母濁液に加え、混
合物を温度25℃で20時間振とうした後、薄層クロ
マトグラフイーで反応完了を認めた。実施例1の
方法に従つて反応混合物を処理し、4.27gの目的
化合物(λnax260nm)を得た。二つの薄層クロ
マトグラフイーによつて生成物が目的化合物の標
準品と一致することを認めた。紫外線スペクトル
分析によつて決定された純度は45%であつた。 参考例 9 (6R・7R)−3−ヒドロキシメチル−7−〔2−
メトキシイミノ−2−(フル−2−イル)−アセ
タミド〕セフ−3−エム−カルボン酸(シン・
イソマー)の製造 カセイソーダ(16.0g)および正燐酸 (13.5ml)を蒸溜水(750ml)に溶解し、これ
に(6R・7R)−3−アセトキシメル−7−〔2−
メトキシイミノ−2−(フル−2−イル)アセタ
ミド〕セフ−3−エム−4−カルボン酸(シン・
イソマー)(50g)を加えて得た溶液はPH6.4であ
つた。20%正燐酸を加えてPH6.3に調整した後、
ロードスポリジウム、トルロイデスCBS14の細胞
懸濁液(150g)を加えた。混合物を25℃で8時
間通気撹拌したが、この間PHを5.8から6.3までの
範囲に保つために1Mカセイソーダ溶液(105ml)
を加えねばならなかつた。反応完了を薄層クロマ
トグラフイーによつて確認した。混合物を次の16
時間撹拌通気した後、酵母を遠心分離し、水
(200ml)に30分間懸濁することによつて洗浄し、
再び遠心分離した。主区分に木炭(2g)を加え
て撹拌した後、ハイフロー・スパーセル(Hyflo
Supercel)床を通して濾過した。酵母を洗浄し
た液でこの床を洗浄した。塩化ナトリウム(250
g)と4−メチルペンタン−2−オン(500ml)
とを加えた濾液のPH6.0に調整するために、20分
間以上かけて20%正燐酸を加えた。酸性化の間混
合液を氷却で冷却した。撹拌を止め、静置した。
清澄な水層を除き、沈澱した固形物を濾別した
後、4−メチルペンタン−2−オン(50ml)およ
び水(3×40ml)で洗浄した。生成物を40℃で24
時間減圧下に乾燥して灰白色の目的化合物
(39.39g)を得た。高圧液体クロマトグラフイー
により決定された濃度は99.1%で、薄層クロマト
グラフイーによつて決定された総不純物は2.5%
であつた。 参考例 10 (a) (6R・7S)−3−アセトキシメチル−7−メ
トキシ−7−フエニル−アセタミドセフ−3−
エム−4−カルボン酸の製造 乾燥テトラヒドロフラン(10ml)に溶解した
t−ブチル(6R・7R)−3−アセトキシメチル
−7−フエニルアセタミドセフ−3−エム−4
−カルボン酸塩(1.5g)を冷却した(−78
℃)。別に乾燥メタノール(8.8ml)およびテト
ラヒドロフラン(50ml)にリチウム・メトキサ
イド(358mg)を溶解し撹拌冷却した(−78
℃)。窒素ふん囲気下に3分間以上かけて、前
者を後者に加え、3分後にt−ブチル−ハイポ
クロライト(0.69ml)を加えた。塩化アンモニ
ウム(1g)とメタ重亜硫酸ナトリウム(1
g)とを含む水(150ml)を撹拌下に酢酸エチ
ル(150ml)と混合し、撹拌下に黄色溶液を加
えた後、さらに5分間撹拌した。水相を分離し
て酢酸エチル(50ml)で抽出し、有機相を合わ
せ、地下かん水(50ml)で洗浄した後、減圧下
に濃縮乾固してt−ブチル(6R・7S)−3−ア
セトキシメチル−7メトキシ−7−フエニルア
セタミドセフ−3−エム−4−カルボン酸塩
(1.6g)を得た。このもの(1.6g)を撹拌下
にトリフルオロ酢酸(6.8ml)およびアニソー
ル(1.7ml)に溶解し、約23℃に保ち、残留ト
リフルオロ酢酸を蒸発除去し、次にトルエン
(2×15ml)を用いて共役蒸溜した。褐色残留
物を重炭酸ナトリウム(25ml)に溶解し、10分
間かけて撹拌下に酢酸エチル(25ml)を加え
た。水相を分離し、2N塩酸でPH2に調整し、
酢酸エチル(3×25ml)で抽出した。抽出物を
地下かん水で洗浄し、濃縮乾固して黄色の固形
物(1.3g)を得た。このものをアセトン(50
ml)に溶解し、木炭で処理し、混合物を濾過
し、濾液を減圧下に濃縮乾燥した。エーテル
(25ml)で残留物を粉砕して目的の酸(500mg)
を得た。融点167−170℃、〔α〕21 D+190゜(c
O、28、DMSO)、λnax(0.1M−PH6、燐酸
塩緩衝液)265nm(E1%1cm196)。 (b) (6R・7S)−3−ヒドロキシメチル−7−メ
トキシ−7−フエニルアセタミドセフ−3−エ
ム−4−カルボン酸(ナトリウム塩)の製造 (6R・7S)−3−アセトキシメチル−7−メ
トキシ−7−フエニルアセタミドセフ−3−エ
ム−4−カルボン酸(200mg)を水(3ml)に
懸濁し、重炭酸ナトリウムの水溶液(飽和)を
加えてPH6.0に調整した後、0.4M燐酸塩酸衝液
(PH6;3ml)を加えた。得られた溶液に撹拌
下に温度約20℃でロードスポリジウム・トルロ
イデスCBS14の凍結された均等な懸濁液
(1g)を加えた。16時間後、薄層クロマトグラ
フイー(クロロホルム:メタノール:酢酸=
90:16:5)によつて、基質の反応完了を確認
した。混合物を遠心分離し、得られた液の上澄
を傾注し、凍結乾燥した。残留物にエーテル
(10ml)を加えて粉砕して無色固形物(400mg)
を得た。このものが目的化合物を含むことを磁
気核共嗚スペクトル分析によつて確認した。 実施例 7 (a) 麦芽糖(4%)、ペプトン(1%)、麦芽エキ
ス(2.4%)および寒天粉末(2.5%)を含む寒
天培地を滅菌前にPH7.5に調整し、これを用い
て第1表の微生物を培養した。25℃で7日間斜
面培養した後、各斜面から、グルコース(2
%)、酵母エキス(1%)、ペプトン(1%)お
よび燐酸二水素カリウム(0.5%)を含む液体
培地(PH5.8;40ml)に移植した。25℃で10日
間振とう培養した後、同様の培地にセフアロス
ポリンC(0.1%)を加えて調成された他の培
地に移植し、発育の程度に応じて、さらに3−
8日間培養した後回収した。ミキサーにかけて
はげしく混合することによつて、各培養物の均
質な懸濁液を得た。この懸濁液(2ml)、0.5M
燐酸カリウム緩衝液(PH6.0;2ml)およびセ
フアロスポリンC(3.33%;6ml)を含む反応
混合物を調成し、25℃で5日間振とうした。 参考例3に記載したと同様の薄層クロマトグ
ラフイーによつて、各サンプルを検定した。
(6R・7R)−7−(D−5−アミノ−5−カルボ
キシベンタンアミド)−3−ヒドロキシメチル
セフ−3−エム−4−カルボン酸(DAC)の
標準サンプルに相当する区分を溶出し、デンシ
トメーター(260nm)によつて定量した結果
は第1表の通りである。 (b) セフアロスポリンCの代りに(6R・7R)−7
−〔2−(フル−2−イル)−2−メトキシイミ
ノアセタミド〕−3−アセトキシメチルセフ−
3−エム−4−カルボン酸を含む反応混合物を
使用したほか(a)記載の方法をくり返して、3−
ヒドロキシメチル化合物を得た。このものを参
考例4記載の薄層クロマトグラフイーと同様な
方法で検定した結果は第1表の通りである。 【表】 【表】 第1表において、3−ヒドロキシメチル化合物
(イ)(ロ)は、それぞれ(6R・7R)−7−(D−5−ア
ミノ−5−カルボキシペンタンアミド)−3−ヒ
ドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸
および(6R・7R)−7−〔2−(フル−2−イル)
−2−メトキシイミノアセタミド〕−3−ヒドロ
キシメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記の一般式()で示される3−アシロキ
シメチルセフ−3−エム−4−カルボン酸を3−
ヒドロキシメチルセフ−3−エム−4−カルボン
酸に加水分解によつて転換する方法において、所
要のエステラーゼ活性を生じる能力を有するウス
チラゴ属、ロイコスポリジウム属、ブルレラ属、
スポロボロミセス属、スポリジオボルス属、ポリ
ポルス属、ポリア属、シゾフイルルム属およびコ
プリヌス属に属する微生物の培養によつて生産さ
れたエステラーゼで加水分解を触媒することを特
徴とする転換方法。 (式中、R1はアミノ基または被護アミノ基であ
り、R2は水素または低級アルコキシ基であり、
R3はメチル基であり、そしてBは硫黄原子であ
る。)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB48522/74A GB1531212A (en) | 1974-11-08 | 1974-11-08 | Enzymatic hydrolysis of 3-acyloxymethylceph-3-em-4-carboxylic acids or salts thereof |
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|---|---|
| JPS56169595A JPS56169595A (en) | 1981-12-26 |
| JPS6111600B2 true JPS6111600B2 (ja) | 1986-04-03 |
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|---|---|---|---|
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-
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