[發明專利]通過賴氨酸環化制備α-氨基-ε-己內酰胺

無效

• 申請號: 200980118682.3
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN102037131A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 彼托納拉·凱瑟琳娜·拉伊馬克斯-弗蘭肯;馬丁·斯庫爾曼;埃克斯勒·克里斯多佛·特里弗澤;蓓提·伯奈斯·庫森斯;伯納德斯·卡普特因
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: C12P17/10
• 分類號: C12P17/10
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

本發明涉及制備α-氨基-ε-己內酰胺(下文也稱作ACL)的方法。本發明還涉及其中ACL被用于制備ε-己內酰胺(下文稱作“己內酰胺”)的方法。本發明還涉及可用于制備ACL或己內酰胺的宿主細胞。

己內酰胺是一種內酰胺，其可以被用于生產聚酰胺，例如尼龍-6或尼龍-6，12(己內酰胺和十二內酰胺的共聚物)。由大量化學品制備己內酰胺的多種方式是本領域已知的，它們包括由環己酮、甲苯、苯酚、環己醇、苯或環己烷制備己內酰胺。這些中間產物化合物通常得自礦物油。考慮到使用更加可持續的技術來制備材料的日益增長的需要，人們期望提供一種方法，其中由能夠從生物來源獲得的中間產物化合物或至少由使用生物化學方法被轉化成己二酸或己內酰胺的中間產物來制備己內酰胺。另外，想要提供一種方法，所述方法比利用來自石油化學來源的大量化學品的傳統化學工藝需要更少能源。

由6-氨基己酸(6-ACA)制備己內酰胺是已知的，例如如US-A?6,194,572中所述。如WO?2005/068643中所公開的，可以在存在具有α，β-烯酸酯還原酶活性的酶時，通過轉化6-氨基己-2-稀酸(6-AHEA)以生物化學方式制備6-ACA。可以例如以生物化學方式或通過純化學合成，由賴氨酸制備6-AHEA。盡管可以通過WO?2005/068643中公開的方法通過6-AHEA的還原來制備6-ACA，但是本發明人發現：在還原反應條件下，6-AHEA可自發并且基本不可逆地環化形成不想要的副產物，特別是β-高脯氨酸。所述環化可以是6-ACA生產中的瓶頸，其導致相當大的產率損失。

本發明的一個目的是提供用于制備己內酰胺的新穎方法，所述方法可以作為已知方法的替代方式。本發明尤其有一個目的是提供用于制備下述中間產物化合物的新穎方法，所述中間產物化合物可以被用于制備己內酰胺。

本發明的又一個目的是提供克服一種或多種上文提到的缺點的新穎方法。

本發明的又一個目的是提供用于制備己內酰胺或用于制備己內酰胺的中間產物化合物的新穎發酵方法。

根據本發明可解決的一個或多個其他目的可根據下文的說明書獲知。

目前已發現，可從特定的起始化合物以生物催化方式制備己內酰胺或用于制備己內酰胺的中間產物化合物。

因此，本發明涉及用于制備α-氨基-ε-己內酰胺(ACL)的方法，所述方法包括將賴氨酸轉化成α-氨基-ε-己內酰胺，其中所述轉化由生物催化劑催化。

本發明還涉及由α-氨基-ε-己內酰胺制備己內酰胺的方法。

本發明基于下述認識：可從賴氨酸或從可通過賴氨酸的環化獲得的產物以生物催化方式制備己內酰胺。

本發明人認為尤其出乎意料的是，根據本發明的方法也可以在水性環境中，例如在細胞內環境中進行。可以預期，大量水的存在(如典型地存在于(活)生物內的那樣)，會將從賴氨酸到ACL的反應平衡驅動至賴氨酸側。畢竟，本質上賴氨酸的閉環是其中形成肽鍵的反應。通常在水性環境中，酶促水解是在動力學上比酶促肽鍵形成更受歡迎的反應。

通過下述事實進一步闡述本發明的預料不到的特性：針對天然微生物在科學文獻和數據庫中進行的徹底搜索未能找到任何關于能將賴氨酸轉化成ACL的已知生物的報道。

根據本發明，未注意到關于在形成ACL以及任選地形成己內酰胺時中間產物的不想要的環化的問題，這導致產率的損失。

在本發明的一個有利的實施方案中，ACL或己內酰胺是發酵制備的。

除非另有說明，在本文中使用的術語“或者”表示“和/或”。

在本文中使用的術語“一個”(“a”或“an”)表示“至少一個”。

提到單數名詞(例如一種化合物、一種添加劑等)時，復數旨在被包括在內。因此，除非另有說明，當涉及特定的名詞例如“化合物”時，表示“至少一種”所述名詞，例如“至少一種化合物”。

提到存在立體異構體的化合物時，所述化合物可以是任何這類立體異構體或其組合。因此，提到例如存在對映異構體的ACL或氨基酸時，所述ACL或氨基酸可以是L-對映異構體、D-對映異構體或其組合。存在天然立體異構體時，化合物優選地是天然立體異構體。