CN1269838A - 内酰胺化合物的制备或与其相关的改进 - Google Patents

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Abstract

在包括水和非水有机溶剂,尤其是1,1,1,2－四氟乙烷的溶剂混合物中通过第一化合物(例如青霉素G)的酶促转化,可以制备出内酰胺(例如6－氨基青霉烷酸(6－APA)。可以使6－APA沉淀、通过过滤进行分离并且选择性地进行衍生以生产出所需的化合物。酶促转化的副产物苯乙酸可以适当地通过也包括1,1,1,2－四氟乙烷的溶剂通过溶剂萃取加以分离。

Description

内酰胺化合物的制备或与其相关的改进
本发明涉及化合物、尤其是活性药物化合物的制备。尽管并不排除其它的情况，但具体说来，本发明涉及内酰胺、例如青霉素和头孢菌素和/或其衍生物的制备。
6-氨基青霉烷酸(6-APA)和7-氨基去乙酸基头孢菌烷酸(7-ADCA)是用于生产大多数半合成β-内酰胺抗生素的中间体。在商业上用于生产6-APA的优选方法是通过通常称作青霉素-G(Pen-G)的苄基青霉素的生化脱酰反应，或者通过与之相当的通常称作青霉素-V(Pen-V)的苯氧基甲基青霉素的酶促脱酰反应。这可以通过使用诸如青霉素酰基转移酶这样的酶来实现，其中所述的酶已被固定化到诸如聚苯乙烯或聚丙烯酸酯聚合物或共聚物这样的不溶的基质上。
在科学文献中描述了采用这一技术的各种方法。在这类方法中，使用已知的方法从发酵液中分离出青霉素G，作为固态中间体，然后将其溶解在水中以形成相当稀的溶液(例如5％w/v)。在升高的温度下(例如35-40℃)进行酶促反应(如以下的反应流程1所示，其中R表示钾或钠离子)。通过连续地加入稀的氢氧化钠水溶液(例如5％w/v)来中和所产生的苯乙酸(PAA)，以维持pH约为8.0。通常通过将酶促反应液浓缩到例如对6-APA来说为15％以使产率达到最大值、接下来用诸如5％的硝酸或硫酸这样的稀的无机酸进行沉淀来实现6-APA的分离。通过萃取将PAA转移到诸如甲基异丁酮或醋酸丁酯这样的不混溶的有机溶剂中。最后通过过滤取出6-APA，用丙酮洗涤，然后在真空下干燥。对所述脱酰方法的可以接受的标准的转化率为94-96％，而对沉淀和分离阶段的所述的转化率为82-86％。反应流程1
Figure A9880888200051
在上述方法中所用的固定化酶可能对产物抑制敏感。因此，反应通常是在相当稀的溶液中进行的。该反应的缺点为6-APA在水中的溶解度约为2％，这就意味着为了使母液中产物的损失减少到最小，浓缩步骤是必须的。因此，通常使用昂贵的浓缩步骤，以便将6-APA的含量提高到12-16％。
PAA构成了在青霉素G的发酵中常用的组分之一。因此，在商业上有利的作法是从反应废液中回收PAA，从而可以使其循环使用。在商业上用于回收PAA的常规方法采用了多步法，所述方法涉及两种或多种下列技术的组合：真空蒸馏、纯化(例如碳处理)、萃取到水相中、色谱、沉淀、过滤和干燥。这些技术相当昂贵并且带来了环境问题。
本发明的目的是解决上述问题。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种通过第一化合物的催化转化来制备第二化合物的方法，该方法包括在含有水和第一非水溶剂的溶剂混合物中使所说的第一化合物与催化剂接触。
除非另作声明的或者上下文另外所需的以外，本文中所述的任何化合物都包括所述化合物的盐。
所说的催化剂优选为一种酶。所说的酶可能对所说的第二化合物敏感，例如相对高浓度的所说第二化合物可以降低该酶作用于该转化反应的能力—一种称作“产物抑制”的作用。
所说的酶优选能够催化脱酰反应。它可以适当地包括可以由任何产生青霉素酰基转移酶的微生物生产的酰基转移酶，所述微生物诸如埃希氏杆菌属(尤其是大肠杆菌)、假单胞菌属、链霉菌属、变形菌属和微球菌属。适当地通过物理吸附或结合，优选将所说的酶固定化到固态不溶的基质上。
所说的第一化合物优选为通式化合物R1NHQ，其中R1表示选择性取代的烷基羰基，Q表示选择性取代的环状基团、尤其是选择性取代的内酰胺(例如β-内酰胺基团)。
除非另作声明的以外，选择性取代的烷基可以有12以内的碳原子、优选有8以内的碳原子、更优选有6以内的碳原子、尤其是有4以内的碳原子。所说烷基的选择性取代基包括选择性取代的芳基、烯基、炔基、酰基、硝基、氰基、烷氧基、羟基、氨基、烷基氨基、亚硫酰基、烷基亚硫酰基、磺酰基、烷基磺酰基、磺酸基(sulphonate)、酰氨基、烷基酰氨基、烷氧羰基、卤代羰基以及卤代烷基和卤素(尤其是氟、氯或溴原子)。
所说烷基羰基的优选的选择性取代基包括选择性取代的、尤其是未取代的苯基、羧基和氨基。
在优选的实施方案中，所说的R1基团可以是选择性取代的苄基羰基或C(COOH)(NH2)HCH2CH2CH2C(O)基团－或其盐。
所说的Q基团可以包括与另一选择性取代的环状部分融合的内酰胺，所述的另一环状部分可以是5元环或6元环。
所说的第一化合物可以是天然产物，尤其是发酵反应的产物或其衍生物。所说的第一化合物优选是抗生素。第一方面的方法可以包括通过生化方法、尤其是通过发酵制备所说的第一化合物的步骤。
所说第一溶剂与所说溶剂混合物中的水的重量比至少可以为2、优选至少为5、更优选至少为7、尤其至少为10。在一些情况下，该比值至少可以为15或20。所说的比值可以小于100、优选小于50、更优选小于30、尤其为20乃至更小。所述的比值适当地存在于转化反应过程中的任何时间，但优选指的是所述反应开始时的比值。
以％w/v表示的所说第一化合物与所说混合物中存在的水的比值至少可以为10、适当地至少为20、优选至少为30、更优选至少为40、尤其为50或者更大。该比值可以小于100、适当地小于90、优选为80或者更小。所述的比值适当地存在于转化反应过程中的任何时间，但优选指的是所述反应开始时的比值。
所说的第一非水溶剂在大气压下可以有低于80℃的沸点、适当地有低于60℃的沸点、优选有低于40℃的沸点、更优选有低于20℃的沸点。特别优选的溶剂具有低于0℃的沸点、优选有低于-10℃的沸点。所述沸点可以高于-90℃、优选高于-70℃、更优选高于-50℃。
所说的第一溶剂优选有机溶剂。它可以是芳族的、但优选是脂肪族的。它可以包括少于10个碳原子、适当地少于8个碳原子、优选少于6个碳原子、更优选少于4个碳原子、尤其是2个或者更少的碳原子。它可以为选择性取代的烷烃、烯烃或炔烃。优选C1-4选择性取代的烷烃。所述溶剂优选被卤化。它可以包括少于10个卤原子、适当地少于8个卤原子、优选少于6个卤原子、更优选少于5个卤原子、尤其是4个或者更少的卤原子。优选的卤原子包括氟、氯和溴原子，其中优选氟和氯原子、特别优选氟原子。
所说的第一溶剂优选是非氯化的。它优选只包括一个或多个碳原子、氟原子和氢原子。
优选地，所说的第一溶剂是四氟乙烷、特别优选1，1，1，2-四氟乙烷。
所说的溶剂混合物可以包括其它的溶剂。
所说的第二化合物，特别是当呈游离酸的形式时(即当不是盐时)，至少有0.1％可溶于水中、适当地至少有0.5％可溶于水中、优选至少有1.0％可溶于水中、更优选至少有1.5％可溶于水中、尤其是约有2％可溶于水中。前面提到的溶解度优选是在5℃下测量的。
呈盐的形式的所说第二化合物(例如为碱金属盐)在水中的溶解度至少可以为5％w/v、优选至少为10％w/v、更优选至少为15％w/v。
所述方法优选包括在转化反应过程中调节反应混合物的pH的步骤，以便适当地将其维持在生理可接受的pH范围内。所述pH优选在7至9的范围内、更优选在7.8至8.2的范围内。
在第一个具体实施方案中，该方法可以包括从其它的化合物/溶剂中分离出第二化合物。分离可以包括使第二化合物沉淀、接下来通过过滤分离出沉淀物。通过调节pH到所说第二化合物的pKa值或者靠近该pKa值，便可以导致沉淀。合适的pH可以低于5、优选低于4。合适的pH可以高于2.5、优选高于3.5。于是适当地生产出呈基本上不溶形式的第二化合物。通过加入诸如1M或2M的硝酸或者优选1M或2M硫酸这样的酸的水溶液，可以方便地调节pH。可以用第二溶剂洗涤滤出的所说的第二化合物。通过蒸发可以从滤出的产物中基本上或者完全除去痕量的第二溶剂。
在本发明的第二个实施方案中，该方法可以包括在有第二溶剂存在的情况下将pH调节到某一数值，在该数值下所说的第二化合物基本上溶解在所述溶剂混合物的水相中，而该反应的副产物基本上溶解在所述溶剂混合物的不混溶的所说第二溶剂相中。合适的pH可以低于2.5、更合适的是低于2。pH可以适当地为1或以上。通过沉降和物理分离可以使所说第二溶剂的溶液与含有所说第二化合物的水相分离，由此产生了含有所说第二化合物的反应水溶液。为了除去反应副产物的痕量污染物，可以用一定量的所说第二溶剂洗涤所说的反应水溶液。通过用合适的碱调节pH可以从所说的反应水溶液中沉淀出所说的第二化合物，以便生产出基本上不溶形式的所说第二化合物。合适的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾或者氨的水溶液。可以把pH适当地调节到2.5以上、更适当地调节到3.5以上。pH可以适当地低于5、优选低于4。通过在降低的温度下(优选在2与10℃之间)进行搅拌，可以使在所说的第一个或第二个具体实施方案中的所说第二化合物的产率都达到最大。通过过滤、洗涤和干燥可以分离出所说的第二化合物。
在所述的第一个和第二个具体实施方案中使用的所说第二溶剂优选包括所说的第一非水溶剂、优选与助溶剂结合的第一非水溶剂。所说的助溶剂可以包括本文所述种类的另一种第一溶剂。但是，优选它是种类不同的溶剂。选择所说的助溶剂，以便影响第一物质的溶剂的沸点和/或溶解特性。所说助溶剂的沸点可以低于60℃、优选低于30℃、更优选低于15℃、尤其是低于5℃。所说助溶剂的沸点可以高于-90℃、优选高于-70℃、更优选高于-50℃。
优选地，所说的第二溶剂包括大部分所说的第一溶剂并结合小部分所说的助溶剂。优选地，所说的第一非水溶剂、尤其是氟代烃溶剂包括至少90wt％、更优选至少93wt％、尤其是至少97wt％的所说第二溶剂。平衡优选是由一种或多种所述的助溶剂实现的。
所说的助溶剂可以选自烃和醚。优选的烃具有6个以内的碳原子。它们可以是脂环族的、或者优选脂肪族的。它们优选为烷烃、其中优选甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。优选的醚为二烃基醚、例如C1至C4二烃基醚，其中特别优选二甲醚。
在使用所说的第二溶剂纯化第二化合物的过程中，如上所述通过适当地调节pH，可以使所说的第二化合物沉淀。
在第一方面的方法中，所说的催化转化反应可以导致制备出所说的第二化合物和第三化合物。所说的酶可能对第三化合物敏感，例如相对高浓度的所说的第三化合物可以降低该酶作用于转化反应的能力。在所说的第一化合物为通式R1NHQ的情况下，所说的第三化合物可以表示通式R1COOH或其盐的化合物。在这种情况下，所说的第二化合物可以表示通式H2NQ或其盐的化合物。第一方面的方法可以包括将第二化合物和第三化合物彼此分离的步骤。这可以包括提供一种溶剂(它可以是所说的第一或第二溶剂)，在该溶剂中所说的第二化合物和第三化合物(或其盐)具有不同的溶解度和/或具有不同的分配系数，以及利用这一性质实现分离。使用包括所述溶剂和水的混合物可以分离第二化合物和第三化合物。
所说的第三化合物、尤其是它的游离酸优选在所述用于分离的溶剂中基本上是可溶的。
在分离出所说的第二化合物之后，可以将其衍生，以便适当地生产出抗生素。
所说的第一化合物可以是天然的青霉素、或者是通过向青霉素发酵液中加入前体制得的生物合成的青霉素、或者是头孢菌素。优选的所说第一化合物选自青霉素G、青霉素X(对羟基苯基青霉素)、青霉素V(苯氧基甲基青霉素)和头孢菌素G。所说的第二化合物优选为6-氨基青霉烷酸或7-氨基去乙酸基头孢菌烷酸；并且所说的第三化合物可以是选择性取代的、尤其是未取代的苯乙酸。
在本发明的一个实施方案中，将已被固定化在不溶性基质上的青霉素酰基转移酶装入带有夹套的反应容器中，接下来在搅拌的同时加入所需体积的水和青霉素G。然后密封该反应容器，并施加真空以得到10mbar甚至更低的压力。将第一溶剂加入反应混合物中。向该反应中引入氢氧化钠的水溶液(2.5-20％w/v的范围或者更多)，以维持7.0-9.0的pH范围、尤其是约为pH8.0。在整个过程中，将反应温度维持在大约恒定的水平上。优选的温度范围为20-50℃、更优选30-40℃。
在反应结束时(它是通过无需进一步添加NaOH水溶液而仍为恒定的pH读数来表示的)，将反应液体从反应容器的底部经由管线中的过滤器装入第二个带有夹套的容器(蒸发容器)中。由此回收固定化酶，用水洗涤并且储存起来以备进一步使用。
通过使冷却剂流过夹套来冷却澄清的滤液。优选的温度为0-20℃、更优选2-10℃。在搅拌的同时缓慢地加入诸如1-4M硝酸或1-4M硫酸这样的无机酸的水溶液，以便使pH在3.5至4.0的范围内、理想的是pH为3.8。在这一操作过程中，将以钠盐形式存在的苯乙酸(PAA)转换成可溶于第一溶剂的游离酸的形式。在把PAA萃入第一溶剂的同时，沉淀出6-APA(呈游离酸的形式)并且现以悬浮物的形式存在。在维持恒定的pH和温度的同时，可以进一步搅拌反应混合物30分钟至1小时。
通过将来自蒸发容器底部的反应混合物经由一个直列式过滤器送回到反应容器中，可以方便并简单地分离出6-APA。任选地，可以把过滤元件(诸如丝网过滤器或烧结玻璃)安装到所述容器底部出口处。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种从含有如本文所述的第三化合物(优选酸或者酸的盐、尤其是PAA)的一大堆物质中除去该化合物的方法，所述方法包括：
(a)使所述的一大堆物质与溶剂(如本文所述，例如所说的第一溶剂、或者尤其是所说的第二溶剂)接触，从而用所说的第三化合物加注该溶剂；以及
(b)使被加注过的溶剂与所说的一大堆物质的剩余物分离开。
在该方法中接触到的所说第三化合物优选为游离酸。
在该方法中，通过使该溶剂蒸发，可以分离出所说的第三化合物。
可以将本文所述的任何发明或实施方案的任何方面的任何特征与本文所述的任何其它发明或实施方案的任何方面的任何特征结合。
通过实施例，现在将要描述本发明具体的实施方案。
下文中使用下列术语：
Pen-G-指的是如反应流程1中所示的青霉素G
6-PAA-指的是6-氨基青霉烷酸
PAA-指的是苯乙酸
MIBK-指的是甲基异丁酮
Phytosol-指的是1，1，1，2-四氟乙烷
Phytosol D-指的是包括二甲醚(10wt％)和1，1，1，2-四氟乙烷(90wt％)的混合物
下文中所指的所有的分析都是使用如下的HPLC(高压液相色谱)进行的：
流动相：  25mM醋酸铵的1∶1甲醇/水溶液+醋酸至pH6.0
柱：      3.9×300mm柱，10微米的C18反相填料
检测：    230nm
进样量：  10μl
在数字前加有前缀字母“C”的实施例为比较实施例。实施例C1用于制备6-APA的标准的(已知的)方法(i)Pen-G的酶促脱酰反应
把水(480ml)和青霉素G(30g)装入处于设置在37℃的水浴中的烧杯中。轻微地搅拌混合物，直至温度稳定在37℃。加入含有位于聚合树脂基质上的青霉素酰基转移酶的酶树脂(38g)，接下来加入5％的NaOH至pH为8.0。在维持pH8.0和37℃的同时继续搅拌，直至达到一个稳定的状态。这花费了大约2小时的时间。所用的5％NaOH的总体积通常约为65ml。通过烧结漏斗过滤出酶树脂，用水洗涤该树脂并且将其储存在冰箱中以备进一步的使用。如以下(ii)所述来处理含有6-APA和PAA的溶液。(ii)6-APA的分离
把含有6-APA和PAA的酶反应(enzymation)液体浓缩四倍，然后冷却到5℃，并加入体积相等的MIBK。逐滴加入2M硝酸至pH为3.8。维持所述pH为3.8达1小时，在这段时间中，沉淀出6-APA的游离酸。然后，过滤出沉淀、用MIBK洗涤、随后用丙酮洗涤并进行干燥。实施例1 根据本发明实施方案的一般方法
下文中的方法(iii)和(iv)是可以替换的，这两种方法都可以用于分离6-APA。(i)设备
用于实现所述方法的设备包括一个反应容器和一个蒸发容器，这两个容器都装有夹套以便提供用于温度控制的装置。此外，两个容器都装配有试剂添加滴定管、以及用于搅拌、测量温度和pH的装置。这两个容器彼此相连并且与真空泵和压气机相连，从而可以将反应物流从一个容器转移到另一个容器中，并且可以使所用的挥发性溶剂(如本文所述)在两个容器与合适的溶剂储罐之间来回转移。可以安装直列式过滤器、单向阀和卸压阀，以便可以方便并安全地操作所述的设备。(ii)Pen-G的酶促脱酰反应
把水(100ml)和Pen-G(40g)装入反应容器中，接下来再装入酶树脂(50.6g)。将该容器密封起来并抽真空至压力低于10mbar，开始搅拌。装入Phytosol A(1-2Kg)，并且通过使温水流过夹套将温度稳定在37℃。通过经由试剂滴定管添加5％NaOH来维持pH为8.0，直至达到一个稳定的状态。所需的NaOH溶液的总体积一般约为90ml。(iii)6-APA的分离
把含有6-APA和PAA的酶反应液体重新装入反应容器中。装入Phytosol D(1-2Kg)并且开始搅拌。通过使冷水流过夹套进行冷却。经由试剂滴定管缓慢地加入2M硝酸至pH为3.8，并且在维持pH3.8的同时持续搅拌1小时。在这段时间当中，沉淀出6-APA的游离酸，与此同时PAA则留在Phytosol D的溶液中。
把反应混合物经由一个截留6-APA沉淀的直列式过滤器装入蒸发容器中。然后使Phytosol D再次循环经过反应容器(以便洗涤6-APA产物)和直列式过滤器共30分钟，之后使Phytosol D液流变换方向返回到储存圆筒中。然后从直列式过滤器中分离出6-APA的沉淀。当蒸发了所有的Phytosol D时，剩余的水溶液含有作为油性悬浮物的PAA。(iv)6-APA的分离(可替换的方法)
将含有6-APA和PAA的酶促反应液体与Phytosol A或phytosolD或者与含有1，1，1，2-四氟乙烷和其助溶剂(例如脂肪族的醇、酮或醚)的可供选择的溶剂混合物一起搅拌。缓慢地加入诸如1-4M硝酸或硫酸这样的无机酸，直至达到pH小于2.5。将pH适当地调节到1.5与2.0之间。在加入酸的过程中，将温度降低到2至20℃的范围内。通过使该混合物沉降，分离出两个互不相溶的液层，并且排放出包括溶于溶剂的PAA溶液的较低的液层。在降低的温度下在搅拌的同时，用诸如NaOH或KOH之类的碱的水溶液处理含有6-APA的较上的液层，直至达到pH为3.8，在该pH下沉淀出6-APA的游离酸。通过过滤分离出沉淀的6-APA。(v)PAA的分离
把包括步骤(iii)中产生的PAA油性悬浮物的水溶液萃入Phytosol溶剂中，并使在溶液中含有PAA的不混溶的Phytosol层与水层分离开来。通过使Phytosol蒸发来实现PAA的分离。另一方面，在步骤(iv)之后通过从分离出的PAA溶液中蒸发出溶剂，也可以分离出PAA。实施例C2 6-APA的制备
实施实施例C1的方法以便建立一个用于与其它实施例比较的基准。在该方法中，使Pen-G(30g)与固定化酶反应，并且对最终的产物(6-APA)干燥、称重并采用HPLC进行分析。
结果如下：
所用的Pen-G的重量             ＝30.0g
固定化酶的重量                ＝38.0g
所用的水的体积                ＝480ml
所用的5％NaOH的体积           ＝65ml
所产生的酶反应液体的体积      ＝550ml
酶反应液体的分析              ＝31,100μg/ml(以6-APA为基准)
转化步骤的产率                ＝96％
所产生的6-APA的重量           ＝13.23g
由Pen-G计算的总产率           ＝74％实施例2
在含有Pen-G(40g)、水(50ml)和Phytosol(2Kg)的反容器中制备出一种浆液。在2小时的时间里加入5％的NaOH，以便在这段时间里维持pH为8.0。所用的NaOH溶液的总体积为85ml，这表明进行了完全的转化。在反应结束时，过滤掉酶树脂，并蒸发出Phytosol、将其送回其储罐中。
酶反应液体的体积＝160ml
酶反应液体的分析＝142,300μg/ml
所产生的6-APA的重量＝22.76g
转化产率＝98.2％
按照实施例1(iii)中所述的方法，沉淀80ml的酶反应液体并分离出6-APA。
所产生的6-APA的重量＝9.6g
由Pen-G计算的总产率＝84.4％
所得的产物是干的并且不必进行进一步的真空干燥。实施例C3
为了提供与实施例2的6-APA分离步骤的直接的比较，使用MIBK沉淀第二份80ml的酶反应液体，用丙酮进行洗涤并在真空下干燥20小时。
所产生的6-APA的重量＝9.45g
分离步骤的产率＝83.0％实施例3 pH对萃取PAA的影响
实施本实施例，以评价在不同的pH值下Phytosol D在从酶促反应液体中萃取PAA的效率和选择性。
采用来自实施例C2的酶树脂，如实施例1所述制备出酶反应液体。
使用如下的手持装置，在不同的pH值下用40ml的Phytosol D萃取20ml所述液体的样品：
该装置由一个装配有过滤组件和钢板压环的100ml带有刻度的玻璃管组成，而该玻璃管本身又与一个针孔阀装配在一起。把待萃的物质或溶液装入管中。然后，在确保实现紧密配合的O形密封环、接下来在钢板压环的协助下组装所述的过滤器。将Phytosol的液化的气体经由针孔阀从气溶胶罐引入玻璃管中。通过剧烈的振荡混合管中的内含物，之后把管子颠倒过来，并使其静置直到分出两层为止。然后将Phytosol经由针孔阀排放到蒸发瓶中，但要注意别使水层的任何物质一起排放。在下表中给出了结果。
    pH   除去的6-APA(总的w/w％)    除去的PAA(总的w/w％)
    8.0        0         0
    6.5        0        ＜2
    5.3        0        6.5
    3.8       ＜1        ＞99
    1.4       ＜1        ＞99
实施例4 Phytosol A的存在对酶反应产率的影响
进行本次实验，以评价Phytosol A的存在对酶反应产率的影响—即(在酶反应中产生的6-APA)-(理论上的6-APA)。在该实验中，把Pen-G(30g)溶解在水(300ml)中，并如实施例1所述进行脱酰反应。
所用的2.5％NaOH的体积   ＝134ml
所产生的酶反应液体的体积＝450ml
酶反应液体的分析        ＝38,120μg/ml(以6-APA为基准)
酶反应的产率            ＝理论值的98.2％
应当注意的是在有Phytosol A存在的情况下产率更高(比较实施例4和实施例C2)。实施例5 用更浓的Pen-G溶液的影响
考虑到为了避免在实施例1(iii)的6-APA的沉淀和分离步骤之前需要进行进一步的浓缩，因此本实验涉及更浓的Pen-G溶液的转化。在本实验中，将Pen-G(30g)溶解在水(150ml)中，使用PhytosolA(2Kg)，并且如上所述来实施该方法。
酶反应液体的最终体积＝350ml
酶反应液体的分析    ＝47,800μg/ml(以6-APA为基准)
转化率              ＝96％
如实施例1(iii)所述，通过将酶反应液体加入Phytosol D(2Kg)中并使用1M硝酸酸化至pH 3.8来分离6-APA。
分离出的6-APA产物的重量    ＝5.6g
应当领会的是所用的酶促反应液体的浓度优选要尽可能地高，从而使母液中想要的6-APA的损失减少到最低。实施例6 PAA的分离
将以前得到的含有PAA(大约14g)油性悬浮物的含水废溶液(300ml)装入反应容器中。把Phytosol D装入该容器中，并且搅拌混合物30分钟。通过静置15分钟使得两层澄清，然后在安装到容器底部出口上的视镜的协助下将两层分离开。然后蒸发出Phytosol D并将其送回储存圆筒中。从该容器中收集呈米色结晶固体状的PAA。
回收的PAA的重量        ＝14.2g
尽管难于精确地测定起始溶液的PAA含量，但是接近于理论值的产率似乎是有可能的。实施例7 用于pH调节的硫酸的使用
如实施例1(ii)通常描述的那样，使用Pen-G(40g)、酶树脂(61g)、水(50ml)、5％NaOH以维持pH为8.0并且在37℃的温度下来进行酶反应。
结果如下：
酶反应液体的体积       ＝145ml
浓度                   ＝13.2％(通过HPLC测定)
酶反应步骤的产率       ＝83％
如实施例1(iii)通常描述的那样，使用包括Phytosol(2Kg)和异丙醇(30ml)的溶剂混合物进行沉淀和分离。在4℃下，通过加入1M的硫酸至pH为3.8来使6-APA沉淀。
分离出呈白色固体状的6-APA。
重量产量               ＝14.8g
HPLC的分析显示出非常微量的PAA。
本发明的优选实施方案可以具有下列优点：
—所述的酶反应可以在含有比迄今为止的浓度更高浓度的Pen-G的溶液中进行，由此消除或者减少了对潜在的昂贵的浓缩步骤的需要。
—实现了更加高效的酶反应，其中涉及反应更迅速和/或产率的提高。已经表明转化率为98％或者更高。
—所说的溶剂系统并不破坏所述酶的活性。
—消除或者减少了对大量有机溶剂的需要，由此解决了与所述溶剂有关的问题(诸如储存、回收和在排放之前的废液处理)。
—Phytosol显示出当6-APA在该溶剂中的溶解度可以忽略不计的同时，它在提取PAA方面的良好的性能。
—在6-APA沉淀的过程中，通过使用助溶剂可以控制结晶的形式，而这在下游处理中可能是有利的。
—无需进一步干燥产物，就直接地生产出干燥的6-APA。
—总而言之，该方法比已有确立工业方法更快和更便宜。
有利的是，本发明在其最宽的范围内并不局限于青霉素和头孢菌素的分裂(splitting)酶，而是与包括酰基转移酶、酰胺酶、蛋白酶和酯酶在内的其它有关的酶相关。本文所述的溶剂可以用来显著地提高反应速率和流水线产物的分离。
把读者的注意力引导到所有的论文和文献上，其中所述的论文和文献是与本申请有关的、与本说明书同时或者在这之前提交的并且和本说明书一起可供公众查询的，所有这类论文和文献的内容均引入本文作为参考。
除了其中至少有一些特征和/或步骤是相互排斥的组合之外，本说明书中公开的所有特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)和/或所公开的任何方法或工艺的所有步骤都可以以任意的组合组合在一起。
除非特意地另作声明的以外，本说明书中公开的每个特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)都可以由起到相同、相当或者类似作用的可供选择的特征来替换。因此，除非特意地另作声明的以外，公开的每个特征都仅仅是同类系列的相当或者类似特征的一个实例。
本发明并不局限于前述实施方案的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的任何一个新的特征或者所述特征的任何新的组合，或者延伸到所公开的任何方法或工艺的任何一个新的步骤或者所述步骤的任何新的组合。

Claims (18)

1.一种通过催化转化第一化合物来制备第二化合物的方法，该方法包括在包含水和第一非水溶剂的溶剂混合物中使所说的第一化合物与催化剂接触。
2.一种根据权利要求1的方法，其中所说的催化剂是酶。
3.一种根据权利要求2的方法，其中所说的酶对所说的第二化合物敏感，这是因为相对高浓度的所说第二化合物降低了所说酶作用于所说转化的能力。
4.一种根据权利要求2或权利要求3的方法，其中所说的酶能够催化脱酰反应。
5.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一化合物具有通式R1NHQ，其中R1表示选择性取代的烷基羰基，Q表示选择性取代的环状基团。
6.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说第一溶剂与所说溶剂混合物中水的重量之比至少为2。
7.一种根据任一前述权利要求的方法，其中以％w/v表示的所说第一化合物与所说混合物中存在的水的比值至少为10。
8.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一非水溶剂在大气压下具有低于80℃和高于-90℃的沸点。
9.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一溶剂是有机溶剂。
10.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一溶剂包括C1-4选择性取代的烷烃。
11.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一溶剂是被卤化的。
12.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一溶剂是未被氯化的。
13.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一溶剂是四氟乙烷。
14.一种根据任一前述权利要求的方法，其中包括通过使所述第二化合物沉淀并且随后分离出所述的沉淀来使所述第二化合物与其它的化合物/溶剂分离的步骤。
15.一种根据权利要求1至13之任一的方法，该方法包括在有第二溶剂存在的情况下将pH调节到某一数值，在该数值下所述的第二化合物基本上溶解在所述溶剂混合物的水相中，而该反应的副产物基本上溶解在所述溶剂混合物的不混溶的所说第二溶剂相中。
16.第三化合物为通式R1COOH或其盐的化合物，并且该方法包括使所述第二化合物与第三化合物彼此分离。
17.一种根据任一前述权利要求的方法，其中所说的第一化合物是天然的青霉素或者是通过向青霉素发酵液中加入前体制得的生物合成的青霉素、或者是头孢菌素，并且所说的第二化合物为6-氨基青霉烷酸或7-氨基去乙酸基头孢菌烷酸。
18.一种从含有第三化合物，例如酸或酸的盐、尤其是苯乙酸的一大堆物质中除去该化合物的方法，该方法包括：
a)使所述的一大堆物质与溶剂接触，从而使所说的第三化合物加
  注该溶剂；以及
b)使被加注过的溶剂与所说的一大堆物质的剩余物分离开。
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