[发明专利]由(Z)-6,7-二氢-1H-氮杂卓-2(5H)-酮制备ε-己内酰胺

说明书

本发明涉及用于由(Z)-6，7-二氢-1H-氮杂卓-2(5H)-酮制备ε-己内酰胺的方法。本发明还涉及可用于制备己内酰胺的宿主细胞。

己内酰胺是一种内酰胺，其可以被用于生产聚酰胺，例如尼龙-6或尼龙-6，12(己内酰胺和十二内酰胺的共聚物)。由大量化学品制备己内酰胺的多种方式是本领域已知的，它们包括由环己酮、甲苯、苯酚、环己醇、苯或环己烷制备己内酰胺。这些中间产物化合物通常得自矿物油。考虑到使用更加可持续的技术来制备材料的日益增长的需要，期望提供一种方法，其中由能够从生物来源获得的中间产物化合物或至少由使用生物化学方法被转化成己二酸或己内酰胺的中间产物来制备己内酰胺。另外，想要提供一种方法，所述方法比利用来自石油化学来源的大量化学品的传统化学工艺需要更少能源。

由6-氨基己酸(6-ACA)制备己内酰胺是已知的，例如如US-A6,194,572中所述。如WO 2005/068643中所公开的，可以在存在具有α，β-烯酸酯还原酶活性的酶时，通过转化6-氨基己-2-稀酸(6-AHEA)以生物化学方式制备6-ACA。可以例如以生物化学方式或通过纯化学合成，由赖氨酸制备6-AHEA。尽管可以通过WO 2005/068643中公开的方法通过6-AHEA的还原来制备6-ACA，但是本发明人发现：在还原反应条件下，6-AHEA可自发并且基本不可逆地环化形成不想要的副产物，特别是β-高脯氨酸。所述环化可以是6-ACA生产中的瓶颈，其导致相当大的产率损失。

本发明的一个目的是提供用于制备己内酰胺的新颖方法，所述方法可以作为已知方法的替代方式。本发明尤其有一个目的是提供用于制备下述中间产物化合物的新颖方法，所述中间产物化合物可以被用于制备己内酰胺。

本发明的又一个目的是提供克服一种或多种上文提到的缺点的新颖方法。

本发明的又一个目的是提供用于制备己内酰胺的新颖发酵方法。

根据本发明可解决的一个或多个其他目的可根据下文的说明书获知。

目前已发现：可从特定的起始化合物以生物催化方式来制备己内酰胺。

因此，本发明涉及用于制备ε-己内酰胺的方法，所述方法包括还原(Z)-6，7-二氢-1H-氮杂卓-2(5H)-酮的碳-碳双键，其中所述还原由生物催化剂催化。

本发明基于下述认识：可由赖氨酸或由可通过赖氨酸环化获得的产物以生物催化方式制备己内酰胺。

本发明允许制备己内酰胺，所述制备基本没有不想要的环状副产物，尤其是β-高脯氨酸。

在本发明的一个有利的实施方案中，己内酰胺发酵制备。

除非另有说明，在本文中使用的术语“或者”表示“和/或”。

在本文中使用的术语“一个”(“a”或“an”)表示“至少一个”。

提到单数名词(例如一种化合物、一种添加剂等)时，复数旨在被包括在内。因此，除非另有说明，当涉及特定的名词例如“化合物”时，表示“至少一种”所述名词例如“至少一种化合物”。

提到存在立体异构体的化合物时，所述化合物可以是任何这类立体异构体或其组合。因此，涉及例如存在对映异构体的氨基酸时，氨基酸可以是L-对映异构体、D-对映异构体或其组合。存在天然立体异构体时，化合物优选地是天然立体异构体。

在本文中提到羧酸或羧酸酯例如6-ACA、另一氨基酸或脂肪酸时，这些术语旨在包括质子化的羧酸、它们相应的羧酸酯(其共轭碱)及其盐。在本文中提到氨基酸例如6-ACA时，所述术语旨在包括其两性离子(zwitterionic)形式的氨基酸(其中氨基是质子化的形式且羧酸酯基基是去质子化的形式)，其中氨基是质子化的且羧基为其中性形式的氨基酸，和其中氨基为中性形式且羧酸酯基是去质子化形式的氨基酸，以及它们的盐。类似地，提到胺(例如赖氨酸或另外的氨基酸或ACL)时，这旨在包括质子化的胺(典型地为阳离子的，例如R-NH₃⁺)和非质子化的胺(典型地不带电荷，例如R-NH₂)。

当使用括号中的酶种类(EC)提到酶时，所述酶种类是以Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry andMolecular Biology(NC-IUBMB)提供的Enzyme Nomenclature为基础，将酶归类或可以归类在其中的种类，所述命名法可见http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/。(尚)未归类但是可以同样被归类于特定种类中的其他合适的酶也旨在包括在内。