酰胺化合物的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及酰胺化合物的制造方法，详细来说，涉及使用生物催化剂由腈化合物 制造对应的酰胺化合物的方法。
【背景技术】
[0002] 酰胺化合物作为产业上的重要物质被广泛应用。作为其用途，丙烯酰胺被广泛用 于排水处理用凝集剂、纸张增强剂、石油回收剂，甲基丙烯酰胺被广泛用于涂料、粘接剂等。
[0003] 作为酰胺化合物的制造方法，以往一直采用如下工业性方法：使用还原状态的铜 作为催化剂，对腈化合物进行水合，由此制造对应的酰胺化合物。近年来，在微生物所具有 的酶中，发现了具有对腈基进行水合并将其转变为酰胺基的腈水合活性的腈水合酶，并使 用了使用该酶或具有该酶的微生物菌体等由腈化合物制造对应的酰胺化合物的方法。由于 该制造方法与以往的利用金属催化剂的方法相比，反应条件温和，具有由腈化合物向对应 的酰胺化合物的高转化率、高选择性，因此，易于设置更简单的工艺，可以说是在工业上也 优异的方法。
[0004] 在利用腈水合酶工业性地制造酰胺化合物时，能够高效率地由腈化合物制造对应 的酰胺化合物是重要的。因此，报告了以腈水合酶的酶活性的提高（专利文献1)、温度所致 的活性下降的抑制、酰胺化合物的耐性（专利文献2)等为目的提案。作为其他方法，还有 对腈化合物中对活性有影响的有机类杂质进行鉴别、抑制活性下降的报告（专利文献3~ 5)。例如，使腈化合物中存在的苯的浓度降低的方法（专利文献3)。此外，提出了使腈化合 物中的氰酸浓度降低的方法（专利文献4、5)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2005-295815号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2010-172295号公报
[0009] 专利文献3 :国际公开2007-043466号小册子
[0010] 专利文献4 :日本特开平11-123098号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开2001-288156号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 本发明人等在关于利用酶法提高酰胺化合物的生产率进行的各种研究中发现，存 在无法通过上述专利文献公开的腈中的杂质来解释的酶的失活。因此，本发明提出一种方 法，其通过查明并去除在使用生物催化剂由腈化合物制造酰胺化合物的过程中酶的失活的 起因物质，抑制腈水合酶的活性下降，改善酰胺化合物的生产率。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 为了解决上述课题而进行了研究，结果发现，在使用生物催化剂由腈化合物高效 地制造酰胺化合物的方法中，通过降低腈化合物中的锌浓度，能够高效地制造酰胺化合物。
[0016] SP，本发明涉及以下的[1]~[15]。
[0017] [1] -种酰胺化合物的制造方法，其特征在于，在具有腈水合酶活性的生物催化剂 存在下由腈化合物制造对应的酰胺化合物，在该方法中，该腈化合物中的锌浓度为0. 4ppm 以下，优选为〇. 3mmp以下，更优选为0. 2ppm以下；
[0018] [2]根据[1]所述的酰胺化合物的制造方法，其特征在于，腈化合物中的锌浓度为 0? lppm 以下；
[0019] [3]根据[1]或[2]所述的酰胺化合物的制造方法，其特征在于，腈化合物中的氰 酸浓度为1. 5ppm以下，优选为1. Oppm以下，更优选为0. 8ppm以下；
[0020] [4]根据[3]所述的酰胺化合物的制造方法，其特征在于，腈化合物中的氰酸浓度 为0? 5ppm以下；
[0021] [5]根据[1]~[4]中任一项所述的酰胺化合物的制造方法，其中，腈化合物经过 了使锌和氰酸、其他杂质减少的精制工序；
[0022] [6]根据[5]所述的酰胺化合物的制造方法，其中，精制工序包括选自蒸馏、碱处 理、离子交换树脂、吸附去除（利用活性炭、活性氧化铝、沸石、硅胶等吸附剂去除）中的1 种或2种以上；
[0023] [7]根据[1]~[6]中任一项所述的酰胺化合物的制造方法，其中，腈化合物为丙 烯腈，所述酰胺化合物为丙烯酰胺；
[0024] [8]根据[1]~[7]中任一项所述的酰胺化合物的制造方法，其中，具有腈水合酶 活性的生物催化剂为具有腈水合酶活性的动物细胞、植物细胞、细胞器或微生物的菌体、或 者它们的处理物；
[0025] [9]根据[8]所述的酰胺化合物的制造方法，其中，具有腈水合酶活性的微生物为 红球菌属细菌或大肠杆菌；
[0026] [10]根据[8]或[9]所述的酰胺化合物的制造方法，具有腈水合酶活性的生物催 化剂是表达来自红球菌属细菌或假诺卡氏菌属细菌的腈水合酶的微生物的菌体；
[0027] [11]根据[1]~[10]中任一项所述的酰胺化合物的制造方法，其中，使具有腈水 合酶活性的生物催化剂按照以干燥菌体计为4~20质量％、优选为5~15质量％、更优选 为5~10质量％、进一步优选为8质量％的浓度存在；
[0028] [12] -种丙烯酰胺水溶液，其为通过[1]~[11]中任一项所述的方法制造的、锌 浓度为〇. 4ppm以下、优选为0. 3mmp以下、更优选为0. 2ppm以下的丙稀酰胺水溶液；
[0029] [13]根据[12]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，锌浓度为0. lppm以下；
[0030] [14]根据[12]或[13]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，氰酸浓度为1. 5ppm以下，优 选为0? 8ppm以下；
[0031] [15]根据[12]或[13]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，氰酸浓度为0. 5ppm以下。
[0032] 发明效果
[0033] 根据本发明，能够抑制腈水合酶的活性下降，高效地由腈化合物制造对应的酰胺 化合物。
[0034] 本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本特愿2013-030188号的说明书中 记载的内容。
【具体实施方式】
[0035] 以下对发明的实施方式进行说明。
[0036](具有腈水合酶活性的生物催化剂）
[0037] 本发明中，腈水合酶是指具有水解腈化合物而生成对应的酰胺化合物能力的酶。 具有腈水合酶活性的生物催化剂既可以是腈水合酶蛋白质本身，也可以是动物细胞、植物 细胞、细胞器或微生物的菌体、以及它们的处理物。
[0038] 作为上述处理物，可以列举：将动物细胞、植物细胞、细胞器或微生物的菌体破碎 而得的破碎物、或从菌体提取的酶（粗酶或精制酶），将动物细胞、植物细胞、细胞器、微生 物的菌体或酶本身固定于载体而得的产物等。
[0039] 作为固定化方法，可以列举包埋法、交联法、载体结合法等。包埋法是指利用高分 子覆膜进行包覆的方法。交联法是指用具有2个或2个以上的官能团的试剂（多官能性交 联剂）使酶交联的方法。载体结合法是指使酶结合于水不溶性载体的方法。
[0040] 作为固定化中使用的载体（固定化载体），可以列举例如玻璃珠、硅胶、聚氨酯、聚 丙烯酰胺、聚乙烯醇、角叉菜胶、海藻酸、琼脂及明胶等。
[0041] 作为这样的微生物的代表例，可以列举例如具有腈水合酶活性的属于红球 菌（Rhodococus)属、戈登氏菌（Gordona)属、假单胞菌（Pseudomonas)属、假诺卡氏菌 (Pseudonocardia)属、土芽抱杆菌（Geobacillus)属、芽抱杆状菌（Bacillus)属、无芽 抱杆菌（Bacteridium)属、微球菌（Micrococcus)属、短杆菌（Brevibacterium)属、棒 状杆菌（Corynebacterium)属、诺卡氏菌（Nocardia)属、微杆菌（Microbacterium)属、 镜刀菌（Fusarium)属、农杆菌（Agrobacterium)属、不动杆菌（Acinetobacter)属、黄色 杆菌（Xanthobacter)属、链霉菌（Streptomyces)属、根瘤菌（Rhizobium)属、克雷伯菌 (Klebsiella)属、肠杆菌（Enterobacter)属、欧文氏菌（Erwinia)属、泛菌