[发明专利]用于以生物技术氧化取代的三甲基环己烯基化合物的方法

说明书

本发明涉及一种在有放线菌目微生物存在的情况下氧化取代的三甲基环己烯基化合物的方法并涉及微生物在氧化反应中的应用。

带有三甲基环己烯基环的化合物广泛存在于自然界。它们是萜类化合物代谢中的重要中间体且例如出现在类胡萝卜素的生物合成过程中。可以从一系列天然来源中分离它们。例如，除类胡萝卜素外，许多香料和/或调味剂中也含有三甲基环己烯基环。还在大量植物油中发现了它们。

过去在以生物技术氧化带有三甲基环己烯基环的化合物中已经作了许多尝试。因此，Mikami等(Appl.Environ.Microbiol.,Vol.41,No.3,1981:610-617)描述了由真菌黑色曲霉对β-芷香酮和β-甲基芷香酮进行微生物转化的方法。将与作为原料的β-芷香酮反应的主要产物鉴定为(R)-4-羟基-β-芷香酮和(S)-2-羟基-β-芷香酮以及2-氧基-、4-氧基-、3,4-脱氢-、2,3-脱氢-4-氧基-、3,4-脱氢-2-氧基-、(S)-2-乙酰氧基-、(R)-4-乙酰氧基-、5,6-环氧-β-芷香酮和4-(2,3,6-三甲基苯基)丁-3-烯-2-酮。使用β-甲基芷香酮作为原料而得到的类似转化产物也得到了鉴定。带有许多这类次级产物的反应不适于工业化目的。

DE 32 43 091中描述了由真菌卵形孢球托霉将β-芷香酮氧化成(R)-4-羟基-β-芷香酮的方法。在该反应中，形成的主要次级产物是2-羟基-β-芷香酮，它在2-位上被羟基化并且是一种不需要的产物。

对Mikami等的方法进行了改进的一种反应由Yamazaki等描述(Appl.Environ.Microbiol.,Vol.54,No.10,1988:2354-2360)。Yamazaki使用了真菌黑色曲霉JTS191作为反应的催化剂。所述的主要产物是顺式/反式异构体混合物(=顺式-3-羟基-α-芷香酮和反式-3-羟基-α-芷香酮)以及3-氧基-α-芷香酮。所鉴定的其它次级产物是2,3-脱氢-α-芷香酮、3,4-脱氢-α-芷香酮和1-(6,6-二甲基-2-亚甲基-3-环己烯基)丁烯-3-酮。此外，由于主要和次级产物的光谱的原因、特别是由于顺式/反式异构体混合物的原因，该方法不能进行工业化利用。使用真菌毛霉菌的FR 2 661 190中所述的方法也没有产生令人满意的结果。

1995年，Larroche等(Appl.Environ.Microbiol.Biotechnol.,43,1995:222-227)描述了使用黑色曲霉对β-芷香酮进行补料分批转化的方法。这种生物转化不仅产生了4-羟基-β-芷香酮、而且产生了2-羟基-β-芷香酮和4-氧基-β-芷香酮，这两者均是不需要的。

我们拥有的使用各种真菌作为催化剂的方法已经证实氧化带有三甲基环己烯基环的化合物可导致主要和次要产物的多样性。

本发明的一个目的是提供一种用于氧化带有三甲基环己烯基环的化合物的方法，该方法不会表现出上述缺陷而可选择性地产生氧化产物。

我们发现这一目的通过本发明的方法来实现，本发明的方法是将结构Ⅰ的化合物氧化成结构Ⅱ的化合物，

其中通式Ⅰ和Ⅱ中的取代基如下所定义：

R¹=取代或未取代的支链或非支链的饱和或不饱和C₁-C₈-烷基-；

R²和R³彼此独立为氢、氧基-或羟基-，至少基团R²或R³中的一个不同时是氢；

该方法包括在有放线菌目菌存在的情况下对结构Ⅰ的化合物进行氧化的步骤。

优选的情况是在有放线菌目菌存在的情况下使用本发明的方法将结构Ⅰa的化合物氧化成结构Ⅱa的化合物，

其中通式Ⅰa和Ⅱa中的取代基R¹如上述所定义且R²是氧基-或羟基-。

在通式Ⅰ、Ⅰa、Ⅱ和Ⅱa的化合物中，R¹指的是取代或未取代的支链或非支链的饱和或不饱和C₁-C₈-烷基-。