[发明专利]用于从水性培养基中更好分离出疏水性有机溶液的方法

说明书

本申请涉及用于从水性培养基中更好分离出疏水性有机溶液的方法。其包括以下步骤：提供含代谢活性细胞的水性培养基；使水性培养基与疏水性有机溶液接触；从水性培养基中分离疏水性有机溶液，其中与其野生型相比，所述细胞具有至少一种降低了活性的催化脂肪酸的ß‑氧化反应的酶。本发明还涉及一种代谢活性细胞用于从水性培养基中更好分离出疏水性有机溶液的用途，与其野生型相比，所述细胞具有降低了活性的催化脂肪酸的ß‑氧化反应的酶，所述酶优选选自FadA、FadB、FadD、FadL和FadE及其变体，更优选FadE变体或其变体。

本申请是申请日为2012年12月21日的中国专利申请201210599411.8“用于从水性培养基中更好分离出疏水性有机溶液的方法”的分案申请。

技术领域

本申请涉及用于从水性培养基中更好分离出疏水性有机溶液的方法，其包括以下步骤：提供含代谢活性细胞的水性培养基；使水性培养基与疏水性有机溶液接触；从水性培养基中分离疏水性有机溶液，其中与其野生型相比，所述细胞具有催化脂肪酸的β-氧化反应的至少一种酶降低了活性。此外，本发明涉及代谢活性细胞用于从包含所述代谢活性细胞的水性培养基中更好分离出疏水性有机溶液的用途，与其野生型相比，所述细胞的催化脂肪酸的β-氧化反应的酶具有降低的活性，所述酶优选选自FadA、FadB、FadD、FadL和FadE及其变体，更优选FadE变体。

背景技术

由替代石化燃料的再生原料出发制备精细化工产品的方法的根本问题在于要将一旦得到的通常首先存在于大量的水相之中的产物转移入疏水性有机相中。一方面，为了能够实现中间产物或最终产物的浓缩以及为了能够实现可能地在后续反应步骤中在有机溶液中的合成处理，另一方面，为了通过去除所希望的产物来提高在水相中的反应的产率，或者尤其是当产物的存在由于对生产菌株的毒性或者对相关生物催化剂的抑制而通过该产品不利地影响反应进展时，首先在技术上有意义的范畴内实现该反应，这种转移是必要的。将通常以低浓度存在的产物由大量的水相中直接加热浓缩是不合适的。

传统以石油中所含烃类起始制成的工业上有大量需求的这样的产品的例子是12-氨基月桂酸(ALS)或其甲酯(ALSME)。在生产例如用于生产基于尼龙的管道系统的聚合物时，ALS是一种重要的起始产物。传统上，以石化原料起始，在具有低产率的过程中经由月桂内酰胺制备ALS，月桂内酰胺通过以下步骤来合成：将丁二烯三聚化，随后氢化形成环十二烷，接着氧化成环十二酮，与羟胺进行反应，并随后进行贝克曼重排。在WO2009/077461中描述了一种用于生物技术制备ALS或ALSME的大有前景的新路线。可以使用如在EP11154707中所述的一种液体离子交换剂，在两相体系中进行基于该路线的生物技术方法。

通过萃取将一种产物从水相加工进入到疏水性有机相中的前提条件首先是：该产物具有足够的倾向，在包括不可相互混合的水性亲水相和有机疏水相的两相系统中进入到有机相中，这决定性地取决于各化合物的物理化学特性。具有高比例末被取代的烃的化合物或者仅由未被取代的烃构成的化合物主要富集在疏水相之中，而具有高比例极性基团如含杂原子的官能团的化合物且非常特别是具有电荷的化合物主要或者实际上仅仅存在于水相之中，这使得转移到有机相中变得困难。

通常借助于分配系数，例如根据能斯特方程来描述平衡调节之后化合物在所述两相系统中的分配

α＝C_相1/C_相2。

一种特殊的分配系数是K_ow也称作P-值，该系数表征了辛醇相与水相之间化合物的分配平衡：

K_ow＝P＝C_辛醇/C_水

从疏水相处理产物的另一个前提条件在于，分配已经达到了通过上述方程描述的平衡状态或者至少足够接近于平衡状态。平衡的调节尤其通过两个相之间接触面的大小来确定，在生物技术方法中，这通常是非限制性的因素，因为通过由于维持高的代谢活性细胞密度总归必要的措施诸如水性培养基与疏水性有机溶液的通气和充分搅拌，已增加了接触面。