聚羟基链烷酸酯的分子量控制方法技术

提供了一种含至少一种如下单元的聚羟基链烷酸酯的分子量控制方法：单元－［ＯＣＨ（（ＣＨ＃－［２］）＃－［ｍ］Ｒ＃－［１］）ＣＨ＃－［２］Ｃ（Ｏ）］－（ｍ＝１－８）；Ｒ＃－［１］是带有苯基结构或噻吩结构的任一种环结构的残基；和单元－［ＯＣＨ（（ＣＨ＃－［２］）ｋＣ＃－［６］Ｈ＃－［１０］Ｒ＃－［２］）ＣＨ＃－［２］Ｃ（Ｏ）］－（ｋ＝０－８）；Ｒ＃－［２］表示环己基上的取代基，包括Ｈ原子、ＣＮ基、ＮＯ＃－［２］基、卤原子、ＣＨ＃－［３］基、Ｃ＃－［２］Ｈ＃－［５］基、Ｃ＃－［３］Ｈ＃－［７］基、ＣＦ＃－［３］基、Ｃ＃－［２］Ｆ＃－［５］基或Ｃ＃－［３］Ｆ＃－［７］基；其中在含羟基化合物存在下培养能够由如下化合物生产聚羟基链烷酸酯的微生物：Ｒ＃－［３］（ＣＨ＃－［２］）＃－［ｑ］ＣＨ＃－［２］ＣＨ＃－［２］ＣＯＯＨ（ｑ＝１－８；Ｒ＃－［３］含有带有苯基或噻吩基环结构的残基）或Ｒ＃－［４］Ｃ＃－［６］Ｈ＃－［１０］（ＣＨ＃－［２］）＃－［ｒ］ＣＨ＃－［２］ＣＨ＃－［２］ＣＯＯＨ（ｒ＝０－８；Ｒ＃－［４］表示环己基上的取代基，包括Ｈ、ＣＮ、ＮＯ＃－［２］、卤素、ＣＨ＃－［３］、Ｃ＃－［２］Ｈ＃－［５］、Ｃ＃－［３］Ｈ＃－［７］、ＣＦ＃－［３］、Ｃ＃－［２］Ｆ＃－［５］或Ｃ＃－［３］Ｆ＃－［７］）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为聚酯的一种的聚羟基链烷酸酯(PHA)的分子量控制方法。更详细地讲，涉及使用生产该PHA并储存在菌体内的微生物的该PHA的分子量控制方法。众所周知，这样的微生物生产的PHA，根据其生产使用的微生物的种类或培养基组成、培养条件等的不同，可获得各种组成或结构的PHA。过去主要从改进PHA物性的观点出发，研究了有关这样的组成或结构的控制。微生物生产的PHA从其生物合成机理考虑，大致可分成2类。一类是聚羟基丁酸(PHB)、聚羟基戊酸(PHV)、或这些的共聚物所代表的短链长PHA(short-chain-length PHA；以下称scl-PHA)，另一类是碳链长6～14左右的中链长3-羟基链烷酸为单元的中链长PHA(medium-chain-length PHA；以下称mcl-PHA)。前者，即scl-PHA是称为葡萄糖或葡糖酸的糖类、或称为乳酸、丙酮酸、苹果酸的有机酸类在微生物体内代谢的产物即乙酸基CoA为起始物质，由酶二聚化，经还原作用而聚合物化。后者，即mcl-PHA，以链烷酸为起始物质，经作为脂肪酸分解体系的β氧化路线由酶经辅酶A加成、脱氢化、水加成反应而聚合物化。这样，经详细研究搞清了两类经完全不同的生物合成路线而合成聚合物，实际生物体内的酶群也不同。另外，众知，后者即生产mcl-PHA的微生物中，某种的微生物生产含各种官能基、残基的PHA。其中，近年单元中有芳香环的PHA的研究相当活跃。Makromol.Chem.，191，1957-1965(1990)及Macromolecules，24，5256-5260(1991)，报道了5-苯基戊酸为底物，食油假单胞菌(Pseudomonas oleovorans)生产含3-羟基-5-苯基戊酸作为单元的PHA。Macromolecules，29，1762-1766(1996)，报道了5-(4’-甲苯基)戊酸为底物，食油假单胞菌生产含3-羟基-5-(4’-甲苯基)戊酸作为单元的PHA。Macromolecules，32，2889-2895(1999)，报道了5-(2’，4’-二硝基苯基)戊酸为底物，食油假单胞菌生产含3-羟基-5-(2’，4’-二硝基苯基)戊酸及3-羟基-5-(4’-硝基苯基)戊酸作为单元的PHA。Macromol.Chem.Phys.，195，1665-1672(1994)，报道了11-苯氧基十一烷酸为底物，食油假单胞菌生产3-羟基-5-苯氧基戊酸与3-羟基-9-苯氧基壬酸的PHA共聚物。特许公报第2989175号公开了有关由3-羟基、5-(一氟苯氧基)戊酸酯(3H5(MFP)P)单元或3-羟基、5-(二氟苯氧基)戊酸酯(3H5(DFP)P)单元组成的均聚物、至少含3H5(MFP)P单元或3H5(DFP)P单元的共聚物；合成这些聚合物的恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)；使用假单胞菌属的前述聚合物的制造法，作为其效果，将具有取代基的长链脂肪酸资源化，可合成侧链末端有1～2个的氟原子取代的苯氧基的聚合物，不仅熔点高，而且保持良好的加工性，赋予立体规整性、疏水性。除这样的氟基取代体以外，也研究了氰基或硝基的取代体。Can.J.Microbiol.，41，32-43(1995)及Polymer International，39，205-213(1996)，报道了用食油假单胞菌ATCC 29347菌株及恶臭假单胞菌KT2442菌株，以辛酸和对-氰基苯氧基己酸或对硝基苯氧基己酸为底物，生产含3-羟基-对-氰基苯氧基己酸或3-羟基-对-硝基苯氧基己酸作为单体单元的PHA。另外，作为新的种类，Macromolecules，32，8315-8318(1999)及Polymer Preprints，日本，49(5)，1034(2000)，报道了恶臭假单胞菌27NO1菌株以11-硫代苯氧基戊酸为底物，生产3-羟基-5-硫代苯氧基戊酸及3-羟基-7-硫代苯氧基庚酸的PHA共聚物。从这样的PHA在实用时扩大应用范围的意义考虑，探索了控制分子量的方法。美国专利6,156,852公开了用Ralstonia eutropha，Ralstonialatus及Comamonas testosteroni作为生产菌种，通过在生物合成PHB时的培养基中加入乙二醇、新戊二醇、丙二醇、丁二醇或己二醇、辛二醇之类的二醇类；丁三醇、聚丙二醇、丙三醇、对苯二酚、苯二甲醇、季戊四醇及其衍生物；山梨糖醇或甘露糖醇之类的糖醇类；可降低数均分子量。这些的内容在化学论文Biotechnology andBioengineering，62，106-113(1999)及International Journal ofBiological Macromolecules，25，43-53(1999)中已详细报道。这样的分子量控制技术，具有不用酸或碱之类的化学物质、在生物合成PHA工艺中进行的优点。如前所述，有苯基等官能基的PHA，从扩大其实用用途范围的意义考虑，虽然要求分子量的控制技术，但迄今没有开发出这样的技术。本专利技术人为了解决上述的课题潜心研究的结果，完成了以下的专利技术。即，本专利技术是分子中含化学式(1)表示的3-羟基-ω-取代链烷酸单元或一般式(2)表示的3-羟基-ω-环己基链烷酸单元之中任一种以上的，化学式(1) (m是从化学式中表示的范围内选出的整数；R1是带有苯基结构或噻吩基结构的任一环结构的残基；多个的单元存在时，m与R1在每个单元中独立地表示上述的意思)一般式(2) (式中，R2表示环己基上的取代基，R2是H原子、CN基、NO2基、卤原子、CH3基、C2H5基、C3H7基、CF3基、C2F5基或C3F7基；k是化学式表示的范围内选出的整数；多个的单元存在时，在每个单元中独立地表示上述的意思)在特征在于，在含有化学式(3)表示的ω-取代链烷酸或一般式(4)表示的ω-环己基链烷酸之中任一种以上，和其有羟基的化合物的条件下，培养能由化学式(3)或(4)表示的化合物生产分子中含化学式(1)或(2)表示的单元之中任一种以上单元的聚羟基链烷酸酯的微生物。化学式(3) (q是从化学式表示的范围内选出的整数；R3是带有苯基结构或噻吩茎结构的任一种环结构的残基；多个的单元存在时，q与R3在每个单元中独立地表示上述的意思)一般式(4) (式中，R4表示环己基上的取代基，R4是H原子、CN基、NO2基、卤原子、CH3基、C2H5基、C3H7基、CF3基、C2F5基或C3F7基；r是从化学式表示的范围内选出的整数；多个的单元存在时，在每个单元中独立地表示上述的意思)这里，若更详细地叙述化学式(1)与(3)中的R1与R3，即有苯基结构或噻吩基结构的残基，则是化学式(5)表示的未取代或取代苯基；一般式(6)表示的未取代或取代苯氧基；一般式(7)表示的未取代或取代苯甲酰基；一般式(8)表示的未取代或取代苯硫基；一般式(9)表示的未取代或取代(苯基甲基)硫基；式(10)表示的2-噻吩基；式(11)表示的2-噻吩硫基；式(12)表示的2-噻吩羰基；一般式(13)表示的未取代或取代苯亚磺酰基(只R1时)；一般式(14)表示的未取代或取代苯磺酰基(只R1时)；式(15)表示的(苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
分子中含有化学式（１）表示的３－羟基－ω－取代链烷酸单元或一般式（２）表示的３－羟基－ω－环己基链烷酸单元之中任一种以上的聚羟基链烷酸酯的分子量的控制方法， 化学式（１）： ＊＊＊ （１） （ｍ是从化学式中表示的范围内选出的整数；Ｒ↓［１］含带有苯基结构或噻吩基结构的任一环结构的残基；多个单元存在时，ｍ与Ｒ↓［１］在每个单元中独立地表示上述的意思） 一般式（２） ＊＊＊ （２） （式中，Ｒ↓［２］表示环己基上的取代基，Ｒ↓［２］是Ｈ原子、ＣＮ基、ＮＯ↓［２］基、卤原子、ＣＨ↓［３］基、Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］基、Ｃ↓［３］Ｈ↓［７］基、ＣＦ↓［３］基、Ｃ↓［２］Ｆ↓［５］基或Ｃ↓［３］Ｆ↓［７］基；ｋ是从化学式中表示的范围内选出的整数；多个单元存在时，在每个单元中独立地表示上述的意思） 其特征在于，在含有化学式（３）表示的ω－取代链烷酸或一般式（４）表示的ω－环己基链烷酸之中任一种以上、和具有羟基的化合物的条件下，培养能由化学式（３）或（４）表示的化合物生产分子中含化学式（１）或（２）表示的单元之中任一种以上单元的聚羟基链烷酸酯的微生物， 化学式（３）： ＊＊＊ ｑ＝１－８ （３） （ｑ是从化学式中表示的范围内选出的整数；Ｒ↓［３］是带有苯基结构或噻吩基结构的任一种环结构的残基；多个单元存在时，ｑ与Ｒ↓［３］在每个单元中独立地表示上述的意思） 一般式（４）： ＊＊＊ ｒ＝０－８ （４） （式中，Ｒ↓［４］表示环己基上的取代基，Ｒ↓［４］是Ｈ原子、ＣＮ基、ＮＯ↓［２］基、卤原子、ＣＨ↓［３］基、Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］基、Ｃ↓［３］Ｈ↓［７］基、ＣＦ↓［３］基、Ｃ↓［２］Ｆ↓［５］基或Ｃ↓［３］Ｆ↓［７］基；ｒ是从化学式中表示的范围内选出的整数；多个单元存在时，在每个单元中独立地表示上述的意思）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：矢野哲哉，见目敬，本间务，须川悦子，福井树，今村刚士，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]