分离和纯化降龙涎醚的方法技术

从包含(‑)‑降龙涎醚以及化合物(II)、(III)和(IV)中的一种或多种的反应混合物中分离和纯化(‑)‑降龙涎醚的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分离和纯化降龙涎醚的方法本专利技术涉及一种制备、分离和纯化异构体(-)-降龙涎醚(Ambrox)的方法。更具体地，本专利技术涉及通过生物转化制备(-)-降龙涎醚的方法，以及从反应混合物中回收和纯化其的方法。AMBROFIXTM是具有通式(I)的对映异构体纯化合物(-)-降龙涎醚的具有知识产权的Givaudan商品名。AMBROFIXTM是香料成分调和中非常重要的分子。其在所有香水应用中提供高度强大、高度实质性和高度稳定的琥珀味特征。可从Givaudan获得的AMBROFIXTM是用于获得正宗的龙涎气味特征的最合适的材料。目前，AMBROFIXTM由天然来源的原料合成产生。某些原料的可获得性和质量取决于气候条件以及社会经济因素。此外，由于原料可能以中等产率从自然资源中萃取，所以它们的供应价格很可能越来越使得在工业规模上使用它们不经济。因此，如果AMBROFIXTM的商业性工业供应继续以合理的成本获得，则需要更具成本效益的能够实现工业化的生产和纯化方法。AMBROFIXTM的工业上规模化的生物技术路线将是有吸引力的，因为其可能不如完全合成程序复杂，污染性更小。尝试生物转化以提供(-)-降龙涎醚的潜在有用的底物是高法呢醇。Neumann等(Biol.Chem.Hoppe-Seyler第367卷第723-726页(1986))在他们的开创性论文中论述了使用角鲨烯-何帕烯环化酶(SqualeneHopeneCyclase，SHC)在酶促催化下将高法呢醇转化为(-)-降龙涎醚的可行性。所用的高法呢醇是该分子的四种几何异构体的混合物。在这四种异构体中，只有7E,3E几何异构体(使用常规命名法)可被环化，所需(-)-降龙涎醚的产率非常低。JP2009-60799(Kao)公开了一种合成方法，其中SHC作用于高法呢醇底物以产生(-)-降龙涎醚。该底物是所有四种几何异构体((3Z,7Z；3E,7Z；3Z,7E；和3E,7E)的混合物。该文献仅公开了从含有SHC的高法呢醇萃取物中制备(-)-降龙涎醚。将高法呢醇混合物转化为(-)-降龙涎醚及其9-表立体异构体，纯化可通过蒸馏或通过柱层析进行。Kao没有描述其中使用产SHC的完整微生物将高法呢醇转化为(-)-降龙涎醚的方法，此外，其未提供与通过这种方法(所述方法可以以嗅觉纯的形式产生(-)-降龙涎醚)获得的复杂反应混合物的下游加工相关的任何技术教导。根据本申请人的知识，现有技术没有描述任何可行的可工业规模化的方法，所述方法涉及高法呢醇的SHC催化的生物转化，从而以嗅觉纯的形式提供(-)-降龙涎醚。此外，如果要在工业规模上实现高法呢醇的生物转化，则应该有高纯度3E,7E-高法呢醇的具有成本效益的来源可供利用。然而，尽管在文献中已描述了高法呢醇的合成途径(见例如US2013/0273619)，但是根据本申请人的知识，目前没有纯7E,3E-高法呢醇的具有成本效益的工业规模来源可供利用。仍然需要提供生成有价值的香料成分(-)-降龙涎醚的经济上可行并且可工业规模化的途径。在共同未决的专利申请PCT/EP2014/072891(作为WO2015/059293公布)和PCT2014/EP/072882(作为WO2015/059290公布)中，本申请人描述了制备富含7E,3E几何异构体的7E,3E/Z-高法呢醇混合物的高效方法。从β-法呢烯制备7E,3E/Z-高法呢醇混合物，并且该原料中所含的异构体信息得到保留，使得在7-位处的高法呢醇双键以E-构型固定。然而，即使这种精细的化学物质仍然会导致3E/Z异构体混合物。纯的7E,3E-高法呢醇在合成上仍然具有挑战性，并且可能只能通过经济上不利的异构体混合物的纯化来实现。令人惊奇的是，本申请人已经发现，7E,3E/Z-高法呢醇混合物可以进行生物转化过程，通过该过程，高法呢醇混合物在表达酶(特别是角鲨烯-何帕烯环化酶(SHC)生物催化剂)的重组微生物存在的情况下被酶促环化，所述角鲨烯-何帕烯环化酶(SHC)生物催化剂能够将高法呢醇生物转化成(-)-降龙涎醚，产生反应混合物，能够通过令人惊讶地容易的下游加工以嗅觉纯的形式从中分离(-)-降龙涎醚。在本专利技术的一个方面，提供了高法呢醇的酶促催化环化以提供包含(-)-降龙涎醚的反应混合物，其中所述高法呢醇包含高法呢醇的7E,3E/Z-几何异构体的混合物，并且其中在产生该酶的重组微生物(更特别地产生该酶的完整重组微生物)存在的情况下进行该反应。在本专利技术的一个实施方案中，在能够将高法呢醇生物转化成(-)-降龙涎醚的SHC生物催化剂存在的情况下进行环化反应。SHC生物催化剂是野生型酶或变体酶，或是表达编码SHC酶的基因的微生物，优选重组大肠杆菌(E.coli)微生物。SHC生物催化剂可以以任何形式使用，诸如但不限于纯化的SHC酶、含有SHC酶的粗萃取物或固定化SHC酶(例如固定在载体上)，或者生物催化剂可以是已经产生或正在产生SHC酶的微生物，诸如完整的重组全细胞和/或碎裂细胞或含有SHC酶的膜级分。在本专利技术的一个具体实施方案中，高法呢醇混合物富含7E,3E-几何异构体。在一个更具体的实施方案中，高法呢醇混合物为按重量计至少55/45的7E,3E/7E,3Z。在一个更具体的实施方案中，高法呢醇混合物为按重量计至少70/30的7E,3E/7E,3Z。在更具体的实施方案中，高法呢醇混合物为按重量计至少80/20的7E,3E/7E,3Z。在一个更具体的实施方案中，高法呢醇混合物为按重量计至少90/10的7E,3E/7E,3Z。在一个更具体的实施方案中，高法呢醇混合物为按重量计至少95/5的7E,3E/7E,3Z。在本专利技术的一个具体实施方案中，高法呢醇混合物由7E,3E/Z-几何异构体组成，并且没有其它高法呢醇的几何异构体。本领域技术人员理解，与高法呢醇结合使用的术语7E、7Z、3E或3Z分别用于指高法呢醇的7位和3位的双键取向。7E,3E-高法呢醇化合物具有CAS号459-89-2，而7E,3Z-高法呢醇化合物具有CAS号138152-06-4。术语7E,3E/Z-高法呢醇的使用是指所述化合物的混合物。在根据本专利技术的方法获得在环化反应中可用作底物的高法呢醇混合物的方法示于上文提及的共同未决的申请PCT/EP2014/072891(作为WO2015/059293公布)和PCT2014/EP/072882(作为WO2015/059290公布)，所述申请通过引用整体并入本文。一般来说，它们描述了通过使用N-烷基-N-亚硝基脲的有机溶液将法呢烯(更具体地α-法呢烯和/或β-法呢烯)转化成其相应的环丙烷化的法呢烯衍生物来进行的高法呢醇混合物的合成。所述环丙基化衍生物然后在布朗斯台德酸存在的情况下进行开环和重排反应，得到对7E,3E几何异构体具有选择性的高法呢醇混合物。使用法呢烯作为原料是特别优选的，因为其确保了高法呢醇的7位处的双键的E-构象固定。形成本专利技术的具体实施方案的特定反应条件示于共同未决的申请中以及下文的实施例中，在此无需更多阐述。提供含有(-)-降龙涎醚的反应混合物的高法呢醇的环化由角鲨烯-何帕烯环化酶(SHC)催化。SHC可以是野生型酶(例如，SEQIDNo.1)或其变体(例如，SEQIDNo.2或SEQID本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从包含化合物(II)、(III)和(IV)中的一种或多种的反应混合物中分离和纯化(‑)‑降龙涎醚的方法，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 GB 1507170.71.一种从包含化合物(II)、(III)和(IV)中的一种或多种的反应混合物中分离和纯化(-)-降龙涎醚的方法，2.权利要求1的方法，其包括从包含化合物(II)、(III)或(IV)中的一种或多种的混合物中选择性地结晶(-)-降龙涎醚的步骤。3.一种改善或增强(-)-降龙涎醚的气味的方法，其包括通过从包含化合物(II)、(III)或(IV)中的一种或多种的混合物中选择性结晶(-)-降龙涎醚来分离(-)-降龙涎醚的步骤，使得在分离后(-)降龙涎醚不含或仅含有嗅觉可接受量的化合物(II)、(III)或(IV)。4.权利要求1至3的方法，其中所述混合物不含或基本上不含高法呢醇。5.权利要求2至4的方法，其中所述结晶溶剂选自水、甲醇、丙酮、石油醚、己烷、叔丁基甲基醚、THF和乙酸乙酯乙醇、甲苯及其混合物。6.权利要求5的方法，其中所述结晶溶剂是乙醇水混合物。7.权利要求1至6中任一项的方法，其中所述混合物是因含有高法呢醇的7E,3E和7E,3Z高...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·艾克肖恩，
申请(专利权)人：奇华顿股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH