[发明专利]L-草铵膦的生物合成制备方法在审
| 申请号： | 201810051250.6 | 申请日： | 2018-01-19 |
| 公开（公告）号： | CN108342423A | 公开（公告）日： | 2018-07-31 |
| 发明（设计）人： | 曾超;胡磊;陈建华 | 申请（专利权）人： | 武汉茵茂特生物技术有限公司 |
| 主分类号： | C12P13/04 | 分类号： | C12P13/04 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 430070 湖北省*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氨基 酰基 草铵膦 丁酸 生物合成 制备 生物转化反应 脱保护基 氧基甲基 羟基甲基 工艺流程 对设备 转化液 溶剂 底物 酰胺 催化剂 | ||
【说明书】：
本发明公开了一种L‑草铵膦的生物合成制备方法，包括如下步骤：步骤1：以2‑氨基‑4‑(R氧基甲基瞵酰基)‑丁酰胺为底物与溶剂构成反应体系，再向所述反应体系中加入催化剂进行生物转化反应，得到含有L‑2‑氨基‑4‑(R基甲基瞵酰基)‑丁酸的转化液；步骤2：L‑2‑氨基‑4‑(R基甲基瞵酰基)‑丁酸脱保护基，得到L‑2‑氨基‑4‑(羟基甲基瞵酰基)‑丁酸，即为L‑草铵膦。其工艺流程简单，对设备无特殊要求，适用于工业化生产。
技术领域
本发明涉及农药的制备方法，具体地指一种L-草铵膦的生物合成制备方法。
背景技术
草铵膦，化学名称为4-[羟基(甲基)膦酰基]-DL-高丙氨酸，由赫斯特公司(现德国拜耳公司)于上个世纪80年代开发生产，属膦酸类除草剂，是谷氨酰胺合成抑制剂，非选择性触杀型除草剂，其作为除草剂获得登记使用是1984年。2004年我国才有草铵膦原药登记，2005年我国才有产品登记。
草甘膦自广泛应用以来，抗草甘膦杂草不断增加，危害逐步加重。百草枯是一种强烈的杀灭杂草除莠剂，对人畜有很强的毒性作用。2014年7月1日，我国撤销百草枯水剂登记和生产许可、停止生产；2016年7月1日停止水剂在国内销售和使用。草铵膦是世界大吨位农药品种，也是世界第二大转基因作物耐受除草剂。草铵膦毒性低，较为安全，在土壤中易于降解，对作物安全，不易飘移，除草谱广，活性高，用量少，环境压力小，杀草迅速，能快速杀死100种以上的禾本科和阔叶杂草，可用水做基剂，使用安全方便，这些是该品优于其他除草剂的特点，所以这个产品在出现了众多高效超高效的产品后，依然可以畅销。
目前国内外草铵膦的合成技术路线较多，严海昌等(《农药》，2002，41(9)，46-48)做过综述报道，但各路线普遍存在反应步骤多，生产成本高的问题。拜尔公司在专利US4521348及US6359162中提出了以合成二氯甲基膦再合成甲基亚磷酸酯，经过一系列反应合成草铵膦的方法。该路线收率高、成本低，但起始路线二氯甲基膦合成原料、产物物化性质活泼，易燃易爆。合成过程处于500～600℃，如控制不稳定，容易产生极易自然的黄磷和磷化氢，危险性很大。另外，物料具有强腐蚀性，对反应设备材质选择及其加工制造工艺要求苛刻，目前国内加工制造水平难以满足生产要求。
这些方法都是制备草铵膦的方法，草铵膦为L/D混合型，其中起主要作用的是L型；L-草铵膦可在土壤中经微生物降解，而D-型草铵膦较难降解，最终可导致土壤板结。因此，L-草铵膦比较传统草铵膦更加高效、更低成本、更加安全。
因此，研发一种能提高原料利用率、降低生产成本同时避免工业化过程中的危险性的L-草铵膦的生物合成制备方法显得十分必要。
发明内容
本发明所要解决的问题就是要克服背景技术的不足，提供一种L-草铵膦的生物合成制备方法，能提高原料利用率、降低生产成本，并且适合工业化生产。
本发明提供了式II化合物L-2-氨基-4-(R基甲基膦酰基)-丁酸的生物合成制备方法，由式IV化合物2-氨基-4-(R基甲基膦酰基)-丁酰胺在酶的作用下反应制备，
其中，R选自烷基、硅烷基、硅醚保护基、苄醚保护基、烷氧基甲基、烷氧基取代甲基、C2-C10直链或支链烯烷基、C2-C10直链或支链炔烷基、3-8元脂环族基团、芳基、杂芳基、Ar(CH2)n-基团中的一种，Ar代表芳基、杂芳基，n取1-6，所述酶包括生物酶和辅酶。
优选地，生物酶包括酰胺消旋酶和L-酰胺水解酶，所述辅酶为磷酸吡哆醛。
进一步地，式IV化合物2-氨基-4-(R基甲基膦酰基)-丁酰胺由式I化合物2-氨基-4-(R基甲基膦酰基)-丁腈在腈水合酶的的作用下反应制备，
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- 用于改良生产天冬氨酸衍生的氨基酸及化学品的改变的乙醛酸支路-201310245716.3
- J·N·德里亚;S·W·乔丹 - 阿彻-丹尼尔斯-米德兰公司
- 2006-06-20 - 2018-09-11 - C12P13/04
- 本发明提供在生产天冬氨酸衍生的氨基酸及化学品方面具有改良性质的微生物株。本发明还提供制备此类株系的方法。这些方法包括改变aceBAK操纵子、glcB基因或者两者的表达。表达的改变可以通过增加转录、解除天然的转录控制和/或其它方式来实现。也可以考虑置换这些基因的天然启动子；例如，可以用tac启动子(Ptac)置换它们的天然启动子。
- L-草铵膦的生物合成制备方法-201810051250.6
- 曾超;胡磊;陈建华 - 武汉茵茂特生物技术有限公司
- 2018-01-19 - 2018-07-31 - C12P13/04
- 本发明公开了一种L‑草铵膦的生物合成制备方法，包括如下步骤：步骤1：以2‑氨基‑4‑(R氧基甲基瞵酰基)‑丁酰胺为底物与溶剂构成反应体系，再向所述反应体系中加入催化剂进行生物转化反应，得到含有L‑2‑氨基‑4‑(R基甲基瞵酰基)‑丁酸的转化液；步骤2：L‑2‑氨基‑4‑(R基甲基瞵酰基)‑丁酸脱保护基，得到L‑2‑氨基‑4‑(羟基甲基瞵酰基)‑丁酸，即为L‑草铵膦。其工艺流程简单，对设备无特殊要求，适用于工业化生产。
- 制备氨基苯甲酸或氨基苯甲酸衍生物的方法-201680067630.8
- G.耶格;W.贝克曼;A-S.穆萨;G.奥尔夫;G.贝克;H.阿克伊尔迪茨;A.达姆;T.哈梅丁格;W.克勒克纳;S.贝恩肯 - 科思创德国股份有限公司
- 2016-11-17 - 2018-07-17 - C12P13/04
- 本发明涉及通过合适原材料在合适微生物影响下的发酵并获得含氨基苯甲酸根阴离子和/或氨基苯甲酸的发酵液以制备氨基苯甲酸或氨基苯甲酸衍生物的方法。特别地，本发明涉及从发酵液中获得氨基苯甲酸的步骤，其中通过在晶种存在下的仅仅单步酸处理进行氨基苯甲酸的结晶。以这种简单方式结晶的氨基苯甲酸可以容易地从母液中分离，视需要进一步提纯，然后供应给各种不同的应用目的。
- 一种从植物中提取氨基酸的方法-201810023400.2
- 何连顺;刘立峰;李斌水;米造吉;马静 - 精晶药业股份有限公司
- 2018-01-10 - 2018-07-13 - C12P13/04
- 本发明涉及氨基酸制备技术领域，具体公开一种从植物中提取氨基酸的方法。所述方法包括如下步骤：将植物茎叶进行破碎处理得到茎叶粉料，用水进行喷雾加湿，得到茎叶粉浆；向所述茎叶粉浆中加入活化的酵母菌进行发酵处理，得到发酵后的茎叶粉浆；用水将所述发酵后的茎叶粉浆进行稀释，经升温灭活、超声破碎处理后，进行过滤处理，得到氨基酸溶液；将所述氨基酸溶液经高分子滤膜过滤处理、电化学膜分离处理后，进行结晶处理，得到氨基酸。本发明提供的从植物中提取氨基酸的方法，工艺过程操作简便，以植物茎叶为原料，降低成本，联合利用发酵、超声、膜技术，从植物中提取氨基酸，能耗低，效率高，绿色清洁，适于广泛推广。
- 一种生物催化生产L-α-氨基丁酸的方法-201510168601.8
- 许岗;曾红宇;赵士敏;陈梅 - 湖南福来格生物技术有限公司
- 2015-04-10 - 2018-06-19 - C12P13/04
- 本发明公开了一种合成具有高光学活性的L‑α‑氨基丁酸的新方法，综合运用了醇脱氢酶、苏氨酸醛缩酶、苏氨酸脱氨酶和L‑氨基酸脱氢酶，将乙醇和甘氨酸原料“一锅法”直接合成为L‑α‑氨基丁酸。本发明基于利用简单易得的原料一锅合成L‑α‑氨基丁酸，具有操作步骤少、环境友好、生物安全性好、设备简单的优点，有利于工业大规模生产光学活性高的L‑α‑氨基丁酸及L‑α‑氨基酸一系列产品。 1
- 一种从提取肝素钠废液中提取氨基酸粗品的方法-201410793326.4
- 陈露;谢成君;王慧;李鑫;刘建洋;甄爱华 - 山东绅联生物科技有限公司
- 2014-12-20 - 2018-06-19 - C12P13/04
- 本发明具体涉及一种从提取肝素钠废液中提取氨基酸粗品的方法。该从提取肝素钠废液中提取氨基酸粗品的方法，包括：废液的降解；吸附；洗脱；干燥。本发明工艺简单，质量稳定，采用车间废气净化处理装置，解决了废水气味恶臭的问题。利用简单的工艺制取氨基酸粗品，大大降低成本，提高废水的利用。 1
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