(57)【要約】  本発明に係る窒素含有化合物を生産する方法は、コハク酸ジアンモニウム（ＤＡＳ）又はＭＡＳを含有する発酵培地由来のコハク酸（ＳＡ）又はコハク酸一アンモニウム（ＭＡＳ）を変換して、ジアミノブタン（ＤＡＢ）、コハク酸ジニトリル（ＳＤＮ）、コハク酸アミノニトリル（ＳＡＮ）又はスクシンアミド（ＤＡＭ）及び関連するポリマー生産することを含む。【選択図】図１
2013531624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素含有化合物を製造する方法であって、
（ａ）清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を提供し、
（ｂ）水とアンモニアとを含む上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、少なくとも約２０重量％の水とを含む液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するために、培地を蒸留し、
（ｃ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し、
（ｄ）液体部分から固体部分を分離し、
（ｅ）（１）１つ以上の触媒の存在下で固体部分を水素及び任意でアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、又は（３）少なくとも一部の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして
（ｆ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収する
ことを含む方法。
【請求項２】
窒素含有化合物を製造する方法であって、
（ａ）清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を提供し、
（ｂ）水とアンモニアとを含む第一の上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、及び少なくとも約２０重量％の水とを含む第一の液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するように培地を蒸留し、
（ｃ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し、
（ｄ）液体部分から固体部分を分離し、
（ｅ）固体部分を回収し；
（ｆ）固体部分を水に溶かしてＭＡＳ水溶液を作製し；
（ｇ）ＭＡＳ水溶液を、水とアンモニアとを含む第二の上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、大部分がＳＡで、少量がＭＡＳで、水を含む第二の底部（ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するのに十分な温度及び圧力で蒸留し；
（ｈ）第二の底部を、第二の液体部分と、これと接触する、実質的にＭＡＳを含有せず、本質的にＳＡから成る第二の固体部分とを形成するように、冷却及び／又はエバポレートし；
（ｉ）第二の液体部分から少なくとも一部の第二の固体部分を分離し；
（ｊ）（１）１つ以上の水素化触媒の存在下で第二の固体部分を水素及びアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、（３）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして
（ｋ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収する
ことを含む方法。
【請求項３】
窒素含有化合物を製造する方法であって、
（ａ）清澄化ＭＡＳ含有発酵培地を提供し；
（ｂ）任意で、培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、ＳＡ、ＮＨ３、及び／又は  ＮＨ４＋を添加し、培地のｐＨを６未満に維持し；
（ｃ）水と任意でアンモニアとを含む上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、及び少なくとも約２０重量％の水を含む液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するように培地を蒸留し、
（ｄ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し、
（ｅ）液体部分から少なくとも一部の固体部分を分離し、
（ｆ）（１）１つ以上の水素化触媒の存在下で固体部分を水素及び任意でアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、又は（３）少なくとも一部の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして
（ｇ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収する
ことを含む方法。
【請求項４】
窒素含有化合物を製造する方法であって、
（ａ）清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を提供し、
（ｂ）任意で、培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、ＳＡ、ＮＨ３、及び／又は  ＮＨ４＋を添加し、培地のｐＨを６未満に維持し；
（ｃ）水と任意でアンモニアとを含む上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、及び少なくとも約２０重量％の水とを含む液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するように培地を蒸留し；
（ｄ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し；
（ｅ）液体部分から固体部分を分離し；そして
（ｆ）固体部分を回収し；
（ｇ）固体部分を水に溶かしてＭＡＳ水溶液を作製し；
（ｈ）ＭＡＳ水溶液を、水とアンモニアとを含む第二の上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、大部分がＳＡで、少量がＭＡＳで、水を含む第二の底部（ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するのに十分な温度及び圧力で蒸留し；
（ｉ）第二の底部を、第二の液体部分と、これと接触する、実質的にＭＡＳを含有せず、本質的にＳＡから成る第二の固体部分とを形成するように、冷却及び／又はエバポレートし；
（ｊ）第二の液体部分から少なくとも一部の第二の固体部分を分離し；
（ｋ）（１）１つ以上の水素化触媒の存在下で第二の固体部分を水素及びアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、（３）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして
（ｌ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収する
ことを含む方法。
【請求項５】
更に、ＤＡＢをジカルボン酸又はエステルと重合させてポリアミドを形成させることを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
更に、水素化触媒の存在下でＳＤＮを水素及びアンモニアと接触させてＤＡＢを生産することを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
更に、ＤＡＢをジカルボン酸又はエステルと重合してポリアミドを形成することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
更に、水素化触媒の存在下でＳＤＮを水素及びアンモニアと接触させてＳＡＮを含有する組成物を生産することを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
更に、ＳＡＮを重合してポリアミドを生産することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
更に、水素化触媒の存在下でＳＡＮを水素及びアンモニアと接触させてＤＡＢを生産することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
更に、ＤＡＢをジカルボン酸又はエステルと重合してポリアミドを生産することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
更に、ＤＡＭを脱水してＳＤＮを生産することを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
更に、水素化触媒の存在下でＳＤＮを水素及びアンモニアと接触させてＤＡＢを生産することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
更に、ＤＡＢをジカルボン酸又はエステルと重合させてポリアミドを形成することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
更に、水素化触媒の存在下でＳＤＮを水素及びアンモニアと接触させてＳＡＮを生産することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
更に、ＳＡＮを重合させてポリアミドを形成することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
更に、水素化触媒の存在下でＳＡＮを水素及びアンモニアと接触させてＤＡＢを生産することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ＤＡＢをジカルボン酸又はエステルと重合させてポリアミドを形成することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記蒸留が、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、スルホキシド、アミド、スルホン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ブトキシトリグリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、エーテル及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ）からなる群から選択される１つ以上のアンモニア分離溶媒の存在下、又はトルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサン及びヘプタンからなる群から選択される水共沸溶媒の存在下で実施される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年５月１９に出願した米国仮出願番号６１／３４６，１４５の利益を主張する。これらの出願の主題は引用により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本開示発明は、発酵により生産したコハク酸（ＳＡ）及びコハク酸一アンモニウム（ＭＡＳ）から、ＤＡＢ、ＳＤＮ及びＤＡＭ等の窒素含有化合物を生産する方法に関する。
【０００３】
糖発酵の炭素質産物の中には、炭素含有化学物質の製造原料として使用される石油由来材料の代替品と見做されているものがある。そのような産物の一つがコハク酸一アンモニウム（ＭＡＳ）である。
【０００４】
ＭＡＳに関連する材料のＳＡは、出発材料として発酵性炭素源、例えば糖を用い、微生物により製造できる。しかし、文献記載の商業化可能なコハク酸産生微生物の多くは、生育、変換及び生産性を最大化するべく最適ｐＨを維持するために、発酵培地を中和する。典型的には、培地への水酸化アンモニウムの添加により、発酵培地のｐＨはｐＨ７又はその付近に維持され、これによりＳＡがコハク酸二アンモニウム（ＤＡＳ）に変換される。ＤＡＳは、発酵培地からＭＡＳを回収するために、ＤＳＡは、ＭＡＳに変換され得る。
【０００５】
櫛来（特開２００５−１３９１５６号公報）は、カウンターイオンとしてアンモニウム塩を加えた発酵培地から得られるＤＡＳ水溶液から、ＭＡＳを取得する方法を記載する。具体的に、ＤＡＳ水溶液からのＭＡＳの結晶化は、当該溶液に酢酸を加えてそのｐＨを４．６〜６．３に調整し、不純物を含むＭＡＳの結晶化を促すことにより行われる。
【０００６】
増田（特開２００７−２５４３５４号公報、２００７年１０月４日公開）は、式Ｈ４ＮＯＯＣＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＮＨ４の「コハク酸アンモニウム」の希釈水溶液の部分的脱アンモニアを記載する。開示された分子式からは、この「コハク酸アンモニウム」がコハク酸二アンモニウムであることが分かる。増田によれば、コハク酸アンモニウム溶液を加熱することにより水及びアンモニアを除去し、コハク酸アンモニウムに加えて、コハク酸一アンモニウム、コハク酸、コハク酸モノアミド、コハク酸イミド、コハク酸アミド、又はコハク酸エステルのうち少なくとも１を含む固体ＳＡ系組成物を回収する。ここから、櫛来と同様に、増田が記載する方法も、産生されるＭＡＳ産物は不純物を含むものと推測される。櫛来及び増田の何れの方法も、高純度ＭＡＳを得るためには、得られる物質に対して種々の精製法を施す必要がある。
【０００７】
生物由来のＭＡＳ及びＳＡ、例えばＭＡＳ及び／又はＤＡＳから得られるＳＡは、商業的に重要な多くの化合物及びポリマーを合成するための、プラットフォーム的分子である。ゆえに、ＤＡＢ、ＳＤＮ及びＤＡＭ等の誘導体への明確かつ商業的に利用可能な経路を統合するための柔軟性をもたらす精製技術を提供することは、高い需要を有する。発酵由来ＳＡ／ＭＡＳをＤＡＢ、ＳＤＮ、及びＤＡＭに変換する商業的及び技術的に利用可能な方法が欠如しているので、直接水素化における十分な純度での費用面で効率的なＳＡ／ＭＡＳの生産方法を提供することは有意義である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、ＳＡの窒素含有産物を製造する方法を提供し、当該方法は、  （ａ）清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を提供し、（ｂ）水とアンモニアとを含む上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、少なくとも約２０重量％の水とを含む液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するために、培地を蒸留し、（ｃ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し、（ｄ）液体部分から少なくとも一部の固体部分を分離し、（ｅ）（１）１つ以上の触媒の存在下で固体部分を水素及び任意でアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、又は（３）少なくとも一部の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして（ｆ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収することを含む。
【０００９】
また、本発明者等は、ＳＡの窒素含有化合物を製造する方法を提供し、当該方法は、（ａ）清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を提供し、（ｂ）水とアンモニアとを含む第一の上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、及び少なくとも約２０重量％の水とを含む第一の液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するように培地を蒸留し、（ｃ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し、（ｄ）液体部分から固体部分を分離し、（ｅ）固体部分を回収し；（ｆ）固体部分を水に溶かしてＭＡＳ水溶液を作製し；（ｇ）ＭＡＳ水溶液を、水とアンモニアとを含む第二の上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、大部分がＳＡで、少量がＭＡＳで、水を含む第二の底部（ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するのに十分な温度及び圧力で蒸留し；（ｈ）第二の底部を、第二の液体部分と、これと接触する、実質的にＭＡＳを含有せず、本質的にＳＡから成る第二の固体部分とを形成するように、冷却及び／又はエバポレートし；（ｉ）第二の液体部分から少なくとも一部の第二の固体部分を分離し；（ｊ）（１）１つ以上の水素化触媒の存在下で第二の固体部分を水素及びアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、（３）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして（ｋ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収することを含む。
【００１０】
更に、本発明者等は、窒素含有化合物を製造する方法を提供し、当該方法は、（ａ）清澄化ＭＡＳ含有発酵培地を提供し；（ｂ）任意で、培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、ＳＡ、ＮＨ３、及び／又は  ＮＨ４＋を添加し、培地のｐＨを６未満に維持し；（ｃ）水と任意でアンモニアとを含む上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、及び少なくとも約２０重量％の水を含む液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するように培地を蒸留し、（ｄ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し、（ｅ）液体部分から少なくとも一部の固体部分を分離し、（ｆ）（１）１つ以上の水素化触媒の存在下で固体部分を水素及び任意でアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、又は（３）少なくとも一部の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして（ｇ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収することを含む。
【００１１】
なおも更に、本発明者等は、窒素含有化合物を製造する方法を提供し、当該方法は、（ａ）清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を提供し、（ｂ）任意で、培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、ＳＡ、ＮＨ３、及び／又は  ＮＨ４＋を添加し、培地のｐＨを６未満に維持し；（ｃ）水と任意でアンモニアとを含む上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、ＭＡＳ、ＤＡＳ、及び少なくとも約２０重量％の水とを含む液体底部（ｌｉｑｕｉｄ  ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するように培地を蒸留し；（ｄ）底部を、ＤＡＳを含有する液体部分と、実質的にＤＡＳを含有せず、ＭＡＳを含有する固体部分とに分離させるのに十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又はエバポレートし、任意で反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）を添加し；（ｅ）液体部分から固体部分を分離し；そして（ｆ）固体部分を回収し；（ｇ）固体部分を水に溶かしてＭＡＳ水溶液を作製し；（ｈ）ＭＡＳ水溶液を、水とアンモニアとを含む第二の上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）、並びに、大部分がＳＡで、少量がＭＡＳで、水を含む第二の底部（ｂｏｔｔｏｍｓ）を形成するのに十分な温度及び圧力で蒸留し；（ｉ）第二の底部を、第二の液体部分と、これと接触する、実質的にＭＡＳを含有せず、本質的にＳＡから成る第二の固体部分とを形成するように、冷却及び／又はエバポレートし；（ｊ）第二の液体部分から少なくとも一部の第二の固体部分を分離し；（ｋ）（１）１つ以上の水素化触媒の存在下で第二の固体部分を水素及びアンモニア供給源と接触させてＤＡＢを生産し、又は（２）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＳＤＮを生産し、（３）少なくとも一部の第二の固体部分を脱水してＤＡＭを生産し；そして（ｌ）ＤＡＢ、ＳＤＮ又はＤＡＭを回収することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、発酵由来ＳＡ／ＭＡＳを生産し、更にＳＡ／ＭＡＳをＤＡＢ及びＳＤＮに変換する完全に統合されたプロセスの模式図であり、２つの段階の間にＭＡＳ結晶化を有するＤＡＳの二段階脱アンモニアを描写する。
【００１３】
【図２】図２は、ＭＡＳをＤＡＢ、ＳＤＮ及びＤＡＭ、並びに他の中間体及び誘導体に変換する様々な経路の模式図である。
【００１４】
【図３】図３は、ＳＡをＤＡＢ、ＳＤＮ及びＤＡＭ、並びに他の中間体及び誘導体に変換する様々な経路の模式図である。
【００１５】
【図４】図４は、水及び３０ｗｔ％ＤＡＳ水溶液へのＭＡＳの溶解度と温度の関数を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
当然のことではあるが、以下の説明のうち少なくとも一部は、図における例示のために選択された方法の代表例を指すことを意図したものであり、添付の特許請求の範囲を除いて、本開示発明を定義又は限定することを意図したものではない。
【００１７】
本発明の方法は、例えば図１を参照することにより理解される。図１は、本願方法の代表例をブロック図として表したものである。
【００１８】
生育槽は、通常は備え付けの蒸気滅菌可能な発酵槽であって、ＤＡＳ、ＭＡＳ、及び／又はＳＡ含有発酵培地の製造に用いられる微生物培養物の培養に使用し得る。そのような生育槽は本技術分野で公知であり、更に言及しない。
【００１９】
この微生物培養物は、炭水化物糖等の発酵性炭素源からＳＡを産生し得る微生物を含んでいてもよい。微生物の代表例としては、これらに限定される訳ではないが、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、アスペルギルス  ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）、コリネバクテリウム  グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（また、ブレビバクテリウム  フラバム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｆｌａｖｕｍ））、エンテロコッカス  フェカリス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）、ベイヨネラ  パルビュラ（Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａ  ｐａｒｖｕｌａ）、アクチノバチルス  スクシノゲネス（Ａｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、マンヘイミア  スクシニシプロデューセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、アネロビオスピリルム  スクシニシプロデューセンス（Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、ペシロマイセス  バリオッティ（Ｐａｅｃｉｌｏｍｙｃｅｓ  Ｖａｒｉｏｔｉ）、サッカロマイセス  セレビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、バクテロイデス  フラジリス（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ  ｆｒａｇｉｌｉｓ）、バクテロイデス  ルミニコラ（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ  ｒｕｍｉｎｉｃｏｌａ）、バクテロイデス  アミロフィラス（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ  ａｍｙｌｏｐｈｉｌｕｓ）、アルカリゲネス  ユートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）、ブレビバクテリウム  アンモニアゲネス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ）、ブレビバクテリウム  ラクトファーメンタム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｌａｃｔｏｆｅｒｍｅｎｔｕｍ）、カンジダ  ブルンプチイ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｂｒｕｍｐｔｉｉ）、カンジダ  カテヌラタ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｃａｔｅｎｕｌａｔｅ）、カンジダ  ミコデルマ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｍｙｃｏｄｅｒｍａ）、カンジダ  ゼイラノイデス（Ｃａｎｄｉｄａ  ｚｅｙｌａｎｏｉｄｅｓ）、カンジダ  パルディゲナ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｐａｌｕｄｉｇｅｎａ）、カンジダ  ソノレンシス（Ｃａｎｄｉｄａ  ｓｏｎｏｒｅｎｓｉｓ）、カンジダ  ユチリス（Ｃａｎｄｉｄａ  ｕｔｉｌｉｓ）、デバリオマイセス  ハンセニイ（Ｄｅｂａｒｙｏｍｙｃｅｓ  ｈａｎｓｅｎｉｉ）、フサリウム  オキシスポルム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ）、ヒュミコラ  ラヌギノサ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ  ｌａｎｕｇｉｎｏｓａ）、クロエケラ・アピキュラータ（Ｋｌｏｅｃｋｅｒａ  ａｐｉｃｕｌａｔａ）、クルイベロマイセス  ラクティス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ  ｌａｃｔｉｓ）、クルイベロマイセス  ウィッケルハミ（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ  ｗｉｃｋｅｒｈａｍｉｉ）、ペニシリウム  シンプリシシマム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｉｍｐｌｉｃｉｓｓｉｍｕｍ）、ピキア  アノマーラ（Ｐｉｃｈｉａ  ａｎｏｍａｌａ）、ピキア  ベッセイ（Ｐｉｃｈｉａ  ｂｅｓｓｅｙｉ）、ピキア  メディア（Ｐｉｃｈｉａ  ｍｅｄｉａ）、ピキア  ギリエルモンディ（Ｐｉｃｈｉａ  ｇｕｉｌｌｉｅｒｍｏｎｄｉｉ）、ピキア  イノシトヴォラ（Ｐｉｃｈｉａ  ｉｎｏｓｉｔｏｖｏｒａ）、ピキア・スティピディス（Ｐｉｃｈｉａ  ｓｔｉｐｉｄｉｓ）、サッカロミセス  バヤヌス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｂａｙａｎｕｓ）、シゾサッカロミセス  ポンベ（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｐｏｍｂｅ）、トルロプシス  カンジダ（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ  ｃａｎｄｉｄａ）、ヤロウィア  リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、それらの混合物等が挙げられる。
【００２０】
好ましい微生物は、受託番号ＰＴＡ−５１３２としてＡＴＣＣに供託された大腸菌株である。より好ましくは、この株から３つの抗生物質耐性遺伝子（ｃａｔ、ａｍｐｈｌ、ｔｅｔＡ）を除去したものである。抗生物質耐性遺伝子ｃａｔ（クロラムフェニコール耐性をコードする）及びａｍｐｈｌ（カナマイシン耐性をコードする）の除去は、Ｄａｔｓｅｎｋｏ  ＫＡ  ａｎｄ  Ｗａｎｎｅｒ  ＢＬ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ，  ２０００，  Ｊｕｎ  ６，  ９７（１２），  ６６４０−５に記載のいわゆる「ラムダ−レッド」（“Ｌａｍｄａ−ｒｅｄ  （λ−ｒｅｄ）”）法により行うことができる。本文献の主題は引用により本明細書に組み込まれる。テトラサイクリン耐性遺伝子ｔｅｔＡは、Ｂｏｃｈｎｅｒ  ａｌ．，  Ｊ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，  １９８０，  Ａｕｇｕｓｔ；  １４３（２），  ９２６−９３３により初めて報告された方法を用いて除去することができる。本文献の主題は引用により本明細書に組み込まれる。グルコースが本微生物の発酵性炭素源として好ましい。
【００２１】
発酵性炭素源（例えば炭水化物及び糖）を、任意により窒素源及び複合栄養素（例えばコーンスティープリカー）、ビタミン、塩、細胞成長及び／又は産物生成を改善し得る他の材料等の追加培地成分、並びに水と共に、微生物培養物の生育及び維持のために生育槽１２に供給してもよい。一般的には、微生物培養物は、酸素富化ガス（例えば空気）の散布により提供される好気性条件下で培養される。一般的には、微生物培養物の培養の間、ｐＨ調節のために酸（例えば硫酸）及び水酸化アンモニウムを供給する。
【００２２】
ある例によれば、酸素富化ガスを酸素欠乏ガス（例えば、ＣＯ２等）に変えることにより、生育槽内の（酸素富化ガス散布により提供される）好気性条件を、嫌気性条件に変更する。嫌気性環境により、生育槽ではインサイチュ（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で、発酵性炭素源からコハク酸への生物変換が生じる。発酵性炭素源からＳＡへの生物変換の間、ｐＨ調節のために、水酸化アンモニウムを供給する。水酸化アンモニウムの存在により、産生されたＳＡの少なくとも一部は中和されてＤＡＳとなり、ＤＡＳを含有する培地が産生される。ＣＯ２は、ＳＡ産生のための更なる炭素源を提供する。
【００２３】
他の例によれば、生育槽の内容物を、流部（ｓｔｒｅａｍ）を経由して、炭水化物源からＳＡへの生物変換用の別の生物変換槽に移送してもよい。ＳＡ産生を生じさせる嫌気性条件を提供するために、生物変換槽には酸素欠乏ガス（例えばＣＯ２）を散布する。炭水化物源からＳＡへの生物変換の間、ｐＨ調節のために水酸化アンモニウムを供給する。水酸化アンモニウムの存在により、産生されたＳＡの少なくとも一部は中和されてＤＡＳとなり、ＤＡＳを含有する培地が産生される。ＣＯ２は、ＳＡ産生のための更なる炭素源を提供する。
【００２４】
尚も他の例によれば、生物変換を比較的低いｐＨ（例えば３〜６）で行ってもよい。炭水化物源からＳＡへの生物変換の間、ｐＨ調節のために塩基（水酸化アンモニウム又はアンモニア）を供給してもよい。所望のｐＨに応じて、水酸化アンモニウムの存在又は不在により、ＳＡが産生されるか、或いは産生されたＳＡの少なくとも一部が中和されて、ＭＡＳ、ＤＡＳ、又はＳＡ、ＭＡＳ及び／又はＤＡＳを含む混合物となる。即ち、生物変換時に産生されたＳＡは、任意により追加工程としてアンモニア又は水酸化アンモニウムを供給することにより、その後に中和されて、ＤＡＳを含有する培地が産生される。従って、「ＤＡＳ含有発酵培地」とは通常、発酵培地がＤＡＳと共に、添加及び／又は生物変換等により産生された任意の数の他の成分、例えばＭＡＳ及び／又はＳＡを含むことを意味する。同様に、「ＭＡＳ含有発酵培地」とは通常、発酵培地がＭＡＳと共に、添加及び／又は生物変換等により産生された任意の数の他の成分、例えばＤＡＳ及び／又はＳＡを含むことを意味する。
【００２５】
発酵性炭素源の生物変換の結果として（生物変換を行う場所に応じて前記生育槽または生物変換槽で）生じる培地は、通常は不溶性固体、例えば細胞性バイオマスや他の懸濁物等を含む。そこで、蒸留前に流部を経由して清澄化装置に移送し、不溶性固体を除去して培地を清澄化する。これによって後の蒸留装置の汚損を低減し又は予防する。不溶性固体の除去は、数種の固液分離技術の何れかを単独又は組合せで用いて行うことができる。固液分離技術としては、限定されるものではないが、遠心分離や濾過（限定されるものではないが、限外濾過、精密濾過又は深層濾過が挙げられる。）が挙げられる。濾過技術は公知技術に基づいて選択し得る。可溶性無機化合物は、複数の公知の方法により除去することができる。例としては、限定されるものではないが、イオン交換、物理吸着等が挙げられる。
【００２６】
遠心分離の例として、連続ディスクスタック遠心分離が挙げられる。場合によっては、遠心分離後に、デッドエンド濾過やクロスフロー濾過等の研磨濾過（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）工程を追加すると有益である。斯かる濾過には、珪藻土等の濾過助剤を使用してもよい。研磨濾過として、より好ましくは限外濾過又は精密濾過である。限外濾過及び精密濾過膜は、例えばセラミックやポリマー等からなる。ポリマー膜の一例として、Ｋｏｃｈ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ（８５０  Ｍａｉｎ  Ｓｔｒｅｅｔ，  Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，  ＭＡ，  ＵＳＡ）製ＳｅｌＲＯ  ＭＰＳ−Ｕ２０Ｐ（ｐＨ安定限外濾過膜）が挙げられる。これは分子量カットオフ２５０００ダルトンの市販ポリエーテルスルホン膜であって、通常は圧力０．３５〜１．３８ＭＰａ（最大圧力１．５５Ｍｐａ）、最高温度５０℃で使用できる。遠心分離と研磨濾過とを組み合わせて使用する代わりに、限外又は精密濾過膜を用いたクロスフロー濾過を単独で実施してもよい。
【００２７】
こうして清澄化された、実質的に微生物培養物や他の固体を含まないＤＡＳ含有培地又はＭＡＳ含有培地を、流部を経由して蒸留装置に移送する。
【００２８】
清澄化蒸留培地は、ＤＡＳ及び／又はＭＡＳを、培地中の全ジカルボン酸ジアンモニウム塩の少なくとも大部分、好ましくは少なくとも約７０ｗｔ％、より好ましくは８０ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも約９０ｗｔ％の量で含むべきである。ＤＡＳ及び／又はＭＡＳの濃度は、発酵培地中の全ジカルボン酸塩に対する重量パーセント（ｗｔ％）として、高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）やその他の公知法により容易に決定できる。
【００２９】
蒸留装置から水及びアンモニアが上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）として除去されるとともに、任意により、少なくとも一部が流部を経由して生物変換槽（或いは嫌気性モードで操作の場合、生育槽）で再利用（ｒｅｃｙｃｌｅ）される。
【００３０】
蒸留温度及び圧力は重要ではなく、少なくとも蒸留上部が水及びアンモニアを含み、蒸留底部（ｂｏｔｔｏｍｓ）が好ましくは少なくとも幾らかのＭＡＳと少なくとも約２０ｗｔ％との水を含むように、蒸留を実施すればよい。水の量は少なくとも約３０ｗｔ％がより好ましく、少なくとも約４０ｗｔ％が更に好ましい。蒸留工程からのアンモニア除去率は、温度を上昇させるに従って増加し、また、蒸留時に蒸気を注入することにより（未記載）増加させることができる。蒸留時のアンモニア除去率は、真空下、加圧下で蒸留を行い、或いは蒸留装置に空気、窒素等の不活性ガスを散布することによっても増加させることができる。
【００３１】
蒸留工程時の水の除去は、底部が少なくとも約２０％の水を含む限りにおいて、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン、ヘプタン等の有機共沸剤の使用により促進することができる。水と共沸混合物を形成し得る有機剤の存在下で蒸留を行うと、蒸留によって水相及び有機相を含む二相性底部が生じる。この場合、水相を有機相から分離し、蒸留底部として使用することができる。底部における水のレベルを少なくとも約３０ｗｔ％に維持すれば、コハク酸アミドやコハク酸イミド等の副生物を実質的に避けることができる。
【００３２】
蒸留工程の好ましい温度は、圧力にもよるが、約５０〜約３００℃の範囲である。より好ましい温度範囲は、圧力にもよるが、約９０〜約１５０℃である。約１１０〜約１４０℃の蒸留温度が好適である。「蒸留温度」とは底部の温度を指す（バッチ蒸留の場合は、最終的に所望量の上部が得られた時点の温度でもよい。）。
【００３３】
水混和性有機溶媒又はアンモニア分離溶媒を添加することにより、上述した範囲の蒸留温度及び圧力において、脱アンモニアが容易になる場合がある。斯かる溶媒としては、受動的水素結合を形成し得る非プロトン性、双極性、酸素含有溶媒が挙げられる。例としては、限定されるものではないが、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、プロピレングリコール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等のスルホキシド、ガンマ−ブチロラクトンス（ＧＢＬ）等のラクトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及びジメチルアセトアミド等のアミド、ジメチルスルホン、スルホラン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ブトキシトリグリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ガンマブチロラクトン等のスルホン、ジオキサン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のエーテル等が挙げられる。そのような溶媒は、清澄化培地中のＤＡＳ又はＭＡＳからアンモニアの除去に役立つ。蒸留法によらず、蒸留は、底部に少なくとも幾らかのＤＡＳと、少なくとも約２０ｗｔ％、より有利には少なくとも約３０ｗｔ％の水とが保持されるように行うことが好ましい。  
【００３４】
蒸留は、常圧下、減圧下又は加圧下で行うことができる  蒸留としては、一段フラッシュ（ｏｎｅ  ｓｔａｇｅ  ｆｌａｓｈ）、多段式蒸留（即ち、多段式カラム蒸留）等が挙げられる。一段フラッシュは、任意の種類のフラッシャー（例えば塗膜エバポレーター、薄膜エバポレーター、サーモサイフォンフラッシャー、強制循環フラッシャー等）で行うことができる。多段蒸留カラムは、トレー、充填物（ｐａｃｋｉｎｇ）等を用いて達成することができる。充填物は、不規則充填物（例えばラシヒ（Ｒａｓｃｈｉｇ）リング、ポール（Ｐａｌｌ）リング、バール（Ｂｅｒｌ）サドル等）でも、規則充填物（例えばコークスルザー（Ｋｏｃｈ  Ｓｕｌｚｅｒ）充填物、インタロックス（Ｉｎｔａｌｏｘ）充填物、メラパック（Ｍｅｌｌａｐａｋ）等）でもよい。トレーは、任意のデザイン（例えばシーブトレー、バルブトレー、バブルカップトレー等）でもよい。蒸留は任意の理論段数で行うことができる。
【００３５】
蒸留装置がカラムの場合、その構成は特に重要ではなく、周知の基準に基づいて設計することができる。カラムは、ストリッピングモード、精留（ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ）モード、又は分留（ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ）モードの何れかで操作することができる。蒸留は、バッチモードで行ってもよく、連続モードで行ってもよい。連続モードでは、培地を蒸留装置に連続的に注入し、また、上部及び底部の形成に伴いこれらを連続的に装置から除去する。蒸留により得られる蒸留物はアンモニア水溶液であり、蒸留底部はＭＡＳ及びＤＡＳの液体状の水溶液である。これらは更に、他の発酵副生物の塩（即ち、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、乳酸アンモニウム等）や、色素体を含んでもよい。
【００３６】
蒸留底部を、流部を経由して冷却装置に移送し、常法により冷却してもよい。冷却法は重要ではないが、好ましい技術を以下に記載する。熱交換機（熱回収型）を使用することができる。フラッシュ気化冷却器を用いて底部を約１５℃まで冷却してもよい。１５℃までの冷却には、通常は冷蔵冷却剤を用いる。例としてはグリコール溶液や、それほど好ましくはないが、塩水等が挙げられる。収量の更なる増大を図る目的で、冷却の前に濃縮工程を組み入れてもよい。更に、公知の方法、例えば、真空エバポレーションと共に、一体型冷却ジャケット及び／又は外部熱交換器を用いた徐熱等を用いて、濃縮及び冷却の両方を組み合わせてもよい。
【００３７】
本発明者等は、液体底部に幾らかのＤＡＳが存在することで、液体状の水溶液たるＤＡＳ含有底部に対するＭＡＳの溶解性が低下し、これによって底部が容易に、少なくともＭＡＳ「から実質的になる」（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）（固体部分が少なくとも実質的に純粋な結晶ＭＡＳであることを意味する）固体部分と、これに接する液体部分とに冷却誘導分離されることを見出した。図４は、０〜６０℃の範囲内の様々な温度における、３０ｗｔ％ＤＡＳ水溶液に対するＭＡＳの溶解性の低下を示す。上側の曲線は、０℃であってもＭＡＳは水に顕著に溶解する（すなわち約２０重量％水溶液を形成する）ことを示す。下方の曲線は、０℃で、ＭＡＳは３０重量％のＤＡＳ水溶液に本質的に不溶であることを示す。ここから本発明者等は、水溶液に幾らかのＤＡＳが含まれている方が、水溶液からＭＡＳをより完全に結晶化できることを見出した。斯かる溶液中のＤＡＳの好ましい濃度は、約３ｗｔ％かそれ以上である。これによって、ＤＡＳが存在しない場合に必要な温度よりも高い温度で、ＭＡＳを結晶化する（即ち、蒸留底部の固体部分を形成する）ことが可能となる。
【００３８】
水性培地中に含有されるＤＡＳから約５０％のアンモニアが除去されるとき、コハク酸種は、ＤＡＳ：ＭＡＳ：ＳＡが０．１：０．８：０．１の分子分布で平衡を構築し、ｐＨ範囲４．８〜５．４で、実施温度及び圧力に依存する。この組成物が濃縮及び冷却されると、ＭＡＳの水中の溶解度を越えて、結晶化する。ＭＡＳが固体に相転移すると、液体相の平衡はリセットされ、より多くのＭＡＳが生産される（ＤＡＳがＳＡにアンモニウムイオンを供与する）。これにより、溶液からより多くのＭＡＳが結晶化され、望ましい両のＳＡが排出され、ｐＨは上昇傾向となる。ｐＨが上昇すると、液体相の分布はＤＡＳ優勢となる。しかし、ＤＡＳは高度に水溶性であるから、ＭＡＳはＤＡＳよりも溶解度が低いとき、ＭＡＳは結晶化し続ける。その結果、液体相の平衡及びコハク酸種の液体−固体平衡は、ＭＡＳ結晶化の「ポンプ」として振舞い、それにより高収量でのＭＡＳ結晶化が可能となる。
【００３９】
冷却、エバポレーション又は蒸発的冷却に加え、ＭＡＳの結晶化は、反溶媒（ａｎｔｉｓｏｌｖｅｎｔ）の添加により可能とされ及び／又は促進され得る。ここで、反溶媒は、典型的には水に分散可能であるが、溶媒中の塩の溶解度が低いため、ＭＡＳ等の水溶性の塩の結晶化を引き起こし得る。ＭＡＳに反溶媒の作用を有する溶媒は、エタノール及びプロパノール等のアルコール、メチルエチルケトン等のケトン、テトラヒドロフラン等のエーテル等が挙げられる。反溶媒の使用は公知であり、冷却及びエバポレーション又と組み合わせて、又は別個に使用出来る。
【００４０】
固体部分を液体部分から分離するために、蒸留底部を、冷却ユニットで冷却した後、流部を経由して分離器に導入する。分離は、加圧濾過（例えば、Ｎｕｔｓｃｈｅ又はＲｏｓｅｎｍｏｎｄ型加圧濾過器）、遠心分離等により達成できる。生じた固体産物を産物として回収し、所望により標準法で乾燥してもよい。
【００４１】
分離後、固体部分の（１又は２以上の）表面に液体部分が残存することのないように、固体部分を処理することが望ましい。固体部分の表面に残る液体部分の量を最小化するための一つの方法は、分離した固体部分を水洗し、洗浄後の固体部分を乾燥することである（未記載）。固体部分を洗浄するための簡便な方法としては、いわゆる「バスケット遠心分離」の使用が挙げられる（未記載）。適切なバスケット遠心分離機は、Ｔｈｅ  Ｗｅｓｔｅｒｎ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈａｍｉｌｔｏｎ，  ＯＨ，  ＵＳＡ）から入手できる。
【００４２】
分離器の液体部分（即ち母液）は、残存する溶解ＭＡＳ、任意の非変換ＤＡＳ、酢酸アンモニウム、乳酸類（ｌａｃｔａｔｅ）、ギ酸類（ｆｏｒｍａｔｅ）等の任意の発酵副生物、その他の微量不純物を含む場合がある。この液体部分を、流部を経由して下流装置に導入する。一例によれば、下流装置は、混合物を適量の水酸化カリウムで処理することにより、例えばアンモニウム塩をカリウム塩に変換し、解氷剤（ｄｅ−ｉｃｅｒ）を作製する手段であってもよい。この反応で生じたアンモニアを回収し、生物変換槽（又は嫌気性モードで操作する生育槽）で再利用してもよい。得られたカリウム塩混合物は、解氷剤及び防氷剤（ａｎｔｉ−ｉｃｅｒ）として有用である。
【００４３】
ＭＡＳの回収を促進し、更にはＤＡＳからＭＡＳへの変換を推進するために、固体分離工程由来の母液を、流部を経由して、蒸留装置で再利用（又はその一部を再利用）してもよい。
【００４４】
冷却誘導結晶化の固体部分は実質的に純粋なＭＡＳであるから、ＭＡＳの公知の用途において有用である。
【００４５】
ＨＰＬＣを用いて、スクシンアミドやスクシンイミド等の窒素含有不純物の存在を検出してもよい。ＭＡＳの純度は元素炭素及び窒素分析により決定できる。アンモニア電極を用いてＭＡＳ純度の粗近似値を決定することも可能である。
【００４６】
状況や種々の操作入力によっては、発酵培地が清澄化ＭＡＳ含有発酵培地又は清澄化ＳＡ含有発酵培地である場合がある。斯かる状況では、実質的に純粋なＭＡＳの産生を容易にするために、任意によりこれらの発酵培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、及び／又はＳＡ及び任意で、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムを添加するのが有利な場合もある。例えば、培地がＭＡＳ含有培地又はＳＡ含有培地となるような方向に、発酵培地のｐＨを操作してもよい。上述した実質的に純粋なＭＡＳの製造を容易にするために、任意によりこれらの発酵培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、ＳＡ、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムを添加してもよい。例えば、培地がＭＡＳ含有培地又はＳＡ含有培地となるような方向に、発酵培地のｐＨを操作してもよい。上述した実質的に純粋なＭＡＳの製造を容易にするために、任意によりこれらの発酵培地にＭＡＳ、ＤＡＳ、ＳＡ、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムを添加し、培地のｐＨを好ましくは約６未満に調整してもよい。また、所望により、他の物質由来のＭＡＳ、ＤＡＳ及び／又はＳＡを添加してもよい。ある特定の形態によれば、蒸留工程で得られる液体底部から、ＭＡＳ、ＤＡＳ及び水を、及び／又は液体／固体の分離で分離された液体部分を、発酵培地又は清澄化した発酵培地に再導入（ｒｅｃｙｃｌｅ）するのが特に有利である。ＭＡＳ含有培地については、そのような培地は通常、発酵培地がＭＡＳと共に、添加及び／又は生物変換等により産生された任意の数の他の成分、例えばＤＡＳ及び／又はＳＡ等を含むことを意味する。
【００４７】
液体部分は、アンモニアを除去することによりＳＡに変換できる。上記変換プロセスのいずれかから得られた固体部分（本質的にＭＡＳから成る）は、水に溶けて、ＭＡＳ溶液を形成する。この養鶏は、水及びアンモニアを含有する上部並びに重荷ＳＡ、僅かにＭＡＳ、そして水を含有する底部を形成するのに十分な温度及び圧力で蒸留され得る。底部を冷却して、液体部分と、これと接触する、本質的にＳＡから成り、実質的にＭＡＳを含有しない固体部分とに分離する。当該固体部分は、第二の液体部分から分離されて、ＨＰＬＣで実質的に純粋と判定されるＳＡが回収される。
【００４８】
上記ＳＡ、ＭＡＳ及び／又はＤＡＳを含む流部は、限定されないが、ＤＡＢ、ＳＤＮ、ＤＡＭ及び下記並びに図２及び３記載のような同様のものを含む窒素含有化合物等の選択された下流産物に変換されてもよい。これらのプロセスを始めるにあたり、典型的には、ＳＡ、ＭＡＳ、及び／又はＤＡＳは水に溶解されて、下流の反応器に直接添加されることが出来る水溶液を形成してもよい。
【００４９】
ＳＡ、ＭＡＳ又はＤＡＳは、中間体のＤＡＭを経て、脱水により直接又は間接的に、ＳＤＮに変換されてもよい。そのような脱水は、熱、酵素又は触媒により達成されてもよい。故に、適切な温度、圧力及び触媒は、ＳＤＮへの変換が直接又は間接であるかに依存して、適切な脱水レベルが達成されるように選択される。
【００５０】
例えば、前記変換は、酸性又は塩基性触媒等の適切な脱水触媒を採用すべきである。酸性又は塩基性触媒として、ＵＳ  ４，２３７，０６７に開示されたリン酸、Ｔｉ、Ｖ、Ｈｆ又はＺｒを粘土に付着させた支持触媒、又はＵＳ  ５，５８７，４９８に開示されたアルミナが挙げられる。そのような触媒は、典型的には約２２０℃〜約３５０℃の温度、約１７０〜６８０ｐｓｉｇの圧力が採用される。
【００５１】
あるいは、脱水は、ＵＳ  ３，２９６，３０３に記載のように熱により達成されてもよく、ここで酸及びアンモニア供給源は、約１００℃〜約１３０℃の温度、約１５０〜２００ｐｓｉｇの圧力で、グリコール溶媒の存在下で熱により脱水される。
【００５２】
その結果、ＳＡ、ＭＡＳ又はＤＡＳは、中間体ＤＡＭにより、直接ＳＤＮに、又は間接的にＳＤＮに脱水されてもよい。従って、ＳＤＮが生産された後、ＳＤＮを直接ＤＡＢ等のアミンに変換することができ、又はＳＤＮを間接的に中間体ＳＡＮを経てＤＡＢに変換することが出来る。
【００５３】
例えばＳＤＮからＤＡＢへの直接変換は、ＵＳ  ６，３７６，７１４に記載されたもの等の任意の手段で達成され、水素及びアンモニア供給源の存在下でジニトリルは、Ｒｕ、Ｃｒ又はＷで促進したＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ又はＰｄ等の触媒を用いて、５０℃〜１５０℃の温度、３０００〜１５００ｐｓｉｇの圧力で変換される。結果は、ＤＡＢの場合、ジアミンが高収量となる。
【００５４】
同様に、ＵＳ  ４，００３，９３３は、Ｃｏ／ＺｒＯ２触媒を用いて、１２０℃〜１３０℃の温度、１５００ｐｓｉｇの圧力で、水素と共に、ニトリルをアミンに変換する。他の触媒として、ＴｉＯ２又はＺｒＯ２上のＦｅ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＰｔを含んでも良い。
【００５５】
ＳＤＮのＳＡＮへの直接変換は、ＵＳ  ５，１５１，５４３に開示されたもの等の適切な水素化条件を選択することにより達成でき、ここでニトリルからアミノニトリルへの、本願の場合ＳＤＮからＳＡＮへの変換は、Ｆｅ，Ｃｒ又はＭｏで促進したＣｏ又はＮｉ等のＲＡＮＥＹ触媒を用いて、水素及びアンモニア供給源と共に、５０℃〜８０℃の温度、２５０〜１０００ｐｓｉｇの圧力で行われる。
【００５６】
同様に、アミノニトリル又はジアミノ化合物は、ＵＳ  ７，１３２，５６２に開示のように、ジニトリルから共生産され得る。ＵＳ‘５６２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ又はＭｎで改変したＦｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｎｉ触媒を、５０℃〜２５０℃の温度、３０００〜５０００ｐｓｉｇの圧力で用いて、ジアミン又はアミノニトリルの高収量での、かつ選択的生産を達成した。前記触媒は、Ｐ又はＮとＨＣＮ又はＣＯ並びに水素及びアンモニア供給源を用いて改変されてもよい。
【００５７】
ＳＡ、ＭＡＳ又はＤＡＳをＤＡＢ等のジアミンに直接、又はＤＡＭを介して間接的に変換することも出来る。例えば、ＵＳ  ２，２２３，３０３は、水素及びアンモニア供給源又はアルキルアミンと共に、Ｃｄ又はＣｕ触媒を用いて、２００℃〜３００℃の温度、１０〜３００ＡＴＭの圧力で、酸をアミンに変換する。同様に、ＵＳ  ３，５７９，５８３は、水素及びアンモニア供給源を用いて、２００℃〜３００℃の温度、１００〜３００ＡＴＭの圧力で、Ｚｎ−Ａｌ２Ｏ３又はＺｎ−Ｃｒ触媒の存在下、ジカルボン酸をアミン、特にアルキルアミンに変換する。
【００５８】
更に、ＵＳ  ４，９３５，５４６は、ＴｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３支持体上のＣｏ、Ｃｕ又はＣｒ触媒の存在下、２５０℃〜３５０℃の温度、２０〜１５０ｂａｒの圧力で、水素及びアンモニア供給源と共に、酸をアミンに変換する。
【００５９】
ＤＡＢ及びＳＡＮへの変換が完了した後、それらの化合物を公知の様々な手段でポリアミド型化合物に変換することも出来る。代表例は、以下の変換である。ポリアミドは、ＳＡＮ等のアミノニトリルから生産され得る。この型の変換の一例はＵＳ  ５，１０９，１０４に記載され、オメガアミノニトリルを、酸化リン触媒の存在下、水と共に変換する。これは、一般に、２００℃〜３３０℃の温度、２５０〜３５０ｐｓｉｇの圧力で、複数工程の変換で達成される。
【００６０】
代替的手法はＵＳ  ６，９５８，３８１に記載されており、出発物質のＳＡＮ等のモノマーは、ニトリル基及びカルボキシアミド基を形成出来る官能基を有する鎖制御剤（ｃｈａｉｎ  ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）の存在下、重合されてもよい。
【００６１】
ポリアミドは、ＤＡＢ等のジアミンから形成されてもよく、ここでＤＡＢはジカルボン酸又はエステルを用いてポリアミドを形成することにより重合されてもよい。好ましいジカルボン酸の鎖は、Ｃ４  〜Ｃ１２である。ジカルボン酸又はエステルは、芳香族ジカルボン酸又はエステルであってもよく、アルキルジカルボン酸であってもよい。
【００６２】
上記米国特許番号４，２３７，０６７；  ５，５８７，４９８；  ３，２９６，３０３；  ６，３７６，７１４；  ４，００３，９３３；  ５，１５１，５４３；  ７，１３２，５６２；  ２，２２３，３０３；  ３，５７９，５８３；  ４，９３５，５４６；  ５，１０９，１０４；  及び６，９５８，３８１の対象及び内容は、本明細書中に参照により援用される。
【実施例】
【００６３】
本発明の方法を、以下の非限定的な代表例により説明する。以下の例の多くにおいては、実際の清澄化ＤＡＳ含有発酵培地の代わりに、合成ＤＡＳ水溶液を使用した。他の例では実際の清澄化ＤＡＳ含有発酵培地を使用する。
【００６４】
実際の培地に見られる典型的な発酵副生物の溶解性ゆえに、合成ＤＡＳ溶液の使用は、本発明の方法における実際の培地の挙動を表す良いモデルであると考えられる。発酵時に産生される主な副生物は、酢酸アンモニウム、乳酸アンモニウム及びギ酸アンモニウムである。仮に蒸留工程時にこれらの不純物が存在した場合、全てのＤＡＳがＭＡＳに変換するまで、これらがアンモニアを失って相当量の遊離酸を形成するとは期待し得ないであろう。これは酢酸、乳酸及びギ酸が、ＳＡの二次酸基（ｐＫａ＝５．４８）よりもより強い酸だからである。言い換えれば、酢酸塩、乳酸塩、ギ酸塩、更にはコハク酸一水素（ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）さえもが、コハク酸二アニオン（ｄｉａｎｉｏｎ  Ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）よりも弱い塩基なのである。更に、酢酸アンモニウム、乳酸アンモニウム、及びギ酸アンモニウムは、ＭＡＳよりも有意に高い水溶性を示し、各々の培地中の濃度はＤＡＳ濃度の１０％未満である。加えて、たとえ蒸留工程時に酸（酢酸、ギ酸及び乳酸）が形成されたとしても、これらは水と混和性であり、水から結晶化しないであろう。これは、母液（即ち液体部分）に溶解した酸不純物を残したまま、ＭＡＳのみが飽和に達し、溶液から結晶化する（即ち固体部分を形成する）ことを意味する。
【００６５】
実施例１
本実施例は、ＤＡＳの一部を蒸留によりＭＡＳに変換し、蒸留底部液体から冷却誘導結晶化によりＭＡＳ固体を回収する手順を示す。
【００６６】
３つ口５００ｍｌ丸底フラスコに、温度計と、上部に還流冷却器（ｒｅｆｌｕｘ  ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を有するディーンスタークトラップとを取り付けた。還流冷却器由来のベントを、１．４Ｍ酢酸溶液１００ｇを含むガス洗浄瓶（ｓｃｒｕｂｂｉｎｇ  ｂｏｔｔｌｅ）に誘導した。フラスコに１０％ＤＡＳ水溶液（ｐＨ８．５）４００ｇを充填した。フラスコの内容物をマグネチックスターラーで攪拌しながら、加熱マントルで加熱し、３２０．６ｇの蒸留物（水性アンモニア溶液）を留去し、ディーンスタークトラップを介して取り出された。蒸留物を分析したところ、出発ＤＡＳから、蒸留により約２０％含有アンモニアが除去されたことが分かった（即ち、底部液体中の塩は、約４０％ＭＡＳ及び約６０％ＤＡＳであった。）。ガス洗浄瓶内のアンモニアはごく微量であった。蒸留された最終液滴のポットの最終温度は１１０℃であった。ポット内の残留物（底部液体）（約５３％の水７３．４ｇ）をフラスコに移し、室温で終夜放冷した。室温への冷却により白色針状ＭＡＳが形成された。白色固体を真空濾過によって分離し、湿潤結晶１４ｇ（固体部分）及び母液（液体部分）５６ｇを回収した。湿潤結晶部分（７ｇ）を、真空オーブンで終夜乾燥することにより、乾燥固体６ｇを回収した。Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｈｅｒ分析による水含量は０．４％であった。ＨＰＬＣにより固体部分を分析したところ、固体部分には非ＭＡＳ窒素含有不純物（例えばコハク酸イミドやコハク酸アミド）が含まれないことが分かった。
【００６７】
実施例２
本実施例は母液の再利用（ｒｅｃｙｃｌｅ）を示す。
【００６８】
１Ｌの丸底フラスコに合成４．５％ＤＡＳ溶液８００ｇを入れ、次いで蒸留ヘッドをフラスコに取り付けた。フラスコ内容物を大気圧で蒸留したところ、フラスコには残留物（底部液体）が６７ｇ存在していた。底部液体は約４５％の水を含んでいた。蒸留物のアンモニア分析によれば、第一蒸留サイクルではアンモニアの約２９％が除去され、ＤＡＳとＭＡＳとがそれぞれ４２モル／５８モルの混合物が得られたことが示された。その後、残留物（底部液体）をフラスコから除去し、ウォーターバスに備えたビーカーに移送した。ビーカー内容物を攪拌しながら２０℃に冷却した。残留物が２０℃に達したところで、微量のＭＡＳ結晶を播種し、３０分間攪拌した。その後、バスの温度を１５℃に低下させ、３０分間保持した。続いて温度を１０℃に低下させ、３０分間保持した。その後、温度を５℃に冷却し、３０分間保持し、最後に０℃にし、３０分間保持した。その後、（固体及び液体部分からなる）スラリーを、予備冷却した焼結ガラス濾過ロート及び真空フラスコを用いて迅速に濾過した。固体を真空オーブンで乾燥し、乾燥ＭＡＳ固体１３．９ｇを得た。続いて、母液（液体部分４７．２ｇ）を合成４．５％ＤＡＳ溶液８００ｇと合わせて蒸留し、残留物（底部液体）８６．６ｇを得た。第二蒸留（即ち母液再利用系）では、存在するＤＡＳの全量から約２８％のアンモニアを除去した。その後、残留物（底部液体）を同様の方法で冷却した（結晶化した）。しかし、溶液は４６℃で白濁したので、４６℃で播種し、攪拌しつつ終夜かけて室温まで徐冷した。翌日、温度を５℃ずつ低下しながら０℃まで徐々に降温した。上述のようにスラリー（固体及び液体部分）を除去し、固体を濾過し、ＭＡＳ固体２３．５ｇを回収した。これは、蒸留された新たなＤＡＳ溶液８００ｇのＳＡ相当物の約７５％回収に等しい。第一サイクルから回収した固体は、９５％ＭＡＳ（水分約５％）であった。第二サイクルでは、固体は９７％ＭＡＳ（水分約３％）であった。第二サイクル由来の母液は、２８．８％のＳＡ相当物（即ちＳＡ塩）を含んでいた。
【００６９】
実施例３
本実施例は、冷却された蒸留底部の固体部分に、アミド及びイミド種が存在しないことを示す。
【００７０】
１Ｌの丸底フラスコに、合成４．５％ＤＡＳ溶液８００ｇを入れ、蒸留ヘッドを装着した５トレー１”オールダーショウ（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）セクションを取り付けた。蒸留物を氷冷レシーバに採取した。フラスコの内容物を加熱マントルで加熱し、マグネチックスターラーで攪拌した。フラスコの内容物の蒸留により、フラスコ内には上部蒸留物７２１．１ｇ及び液体残留物（即ち、蒸留底部）７２．２ｇが生じた。水性アンモニア蒸留物を滴定したところ、アンモニア含量は０．３４％（即ち、ＤＡＳからＭＡＳへの変換率は約５５％）であった。その後、熱い蒸留底部（約ＤＡＳ及びＭＡＳの４７％塩溶液）を三角フラスコに移し、攪拌しつつ終夜かけて室温まで徐冷した。翌朝、白濁溶液を攪拌しつつ１５℃まで冷却して６０分間保持した後、１０℃まで冷却して更に６０分間保持し、最後は５℃に冷却して６０分間保持した。生じた白いスラリーを濾過することにより、湿潤結晶１２．９ｇ及び母液５５．３ｇを回収した。結晶を蒸留水２５．８ｇに溶解させた。結晶溶液をＨＰＬＣ分析したところ、検出可能な量のアミド又はイミド種は存在しなかった。しかし、母液をＨＰＬＣ分析したところ、微量のスクシンアミド酸が見出されたが、検出可能なスクシンアミド又はスクシンイミドは存在しなかった。
【００７１】
実施例４
本実施例では、実質的にＭＡＳからなり実質的にＤＡＳを含まない、冷却された蒸留底部の固体部分を製造する。
【００７２】
３つ口１Ｌ丸底フラスコに、滴下ロート及び蒸留ヘッドを装着した１”５トレーオールダーショウ（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）カラムを取り付けた。蒸留物の採取には氷冷レシーバを用いた。フラスコに合成４．５％ＤＡＳ溶液８００ｇを入れた。フラスコの内容物を加熱マントルで加熱し、マグネチックスターラーで攪拌した。蒸留を開始した。蒸留の実施の間、蒸留物を採取するのと同じ速度で、更なる４．５％ＤＡＳ溶液１６００ｇをフラスコにゆっくりと添加した。合計２１３５ｇの蒸留物を上部（ｏｖｅｒｈｅａｄ）として得た。蒸留物を滴定したところ、上部が０．３３％アンモニア溶液であることが分かった。熱い水性蒸留底部（２５３．８ｇ）をフラスコから除去し、三角フラスコに移した。蒸留底部を攪拌しつつ終夜かけて室温まで徐冷した。フラスコの内容物に播種し、３０分間攪拌した。その後、スラリーを１５℃まで冷却して６０分間保持し、次に１０℃まで冷却して６０分間保持し、最後に５℃まで冷却して６０分間保持した。その間攪拌を継続した。スラリーを冷却濾過し、固体（即ち固体部分）を冷（約５℃）２０％塩化ナトリウム溶液２０ｇで３回洗浄することにより、母液（即ち液体部分）を置換した。空気を数分間ケーキに流通させて吸引し、できる限り多くの液体を除去した。その後、固体を７５℃の真空オーブンで１時間乾燥した。固体を炭素及び窒素分析したところ、炭素と窒素との原子比率は４．０６であった（即ち、ＳＡに対するアンモニア比率１．０１、又は約９９％ＭＡＳ）。１．００の比率を得られなかったのは、固体の洗浄が不完全であったためであると考えられる。
【００７３】
実施例５
本実施例は、ＤＡＳ水溶液からのアンモニア生成に対する溶媒の影響を示す。実験５（Ｒｕｎ＃５）は、溶媒を使用しない対照実験である。
【００７４】
３つ口１Ｌ丸底フラスコの外側の口に、温度計及びストッパーを取り付けた。中央の口に、５トレー１”オールダーショウ（Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ）セクションを取り付けた。オールダーショウセクションに、蒸留ヘッドを装着した。氷冷５００ｍＬ丸底フラスコを、蒸留ヘッド用のレシーバとして使用した。１Ｌ丸底フラスコに、蒸留水、試験対象溶媒、ＳＡ及び濃縮水酸化アンモニウム溶液を入れた。内容物をマグネチックスターラーで攪拌し、すべての固体を溶解させた。固体が溶解した後、内容物を加熱マントルで加熱し、蒸留物３５０ｇを蒸留した。蒸留物を氷冷５００ｍｌ丸底フラスコに採取した。蒸留物の最後の液滴を採取した時に、ポットの温度を記録した。ポットの内容物を室温まで冷却し、残留物の量及び蒸留物の量を記録した。その後、蒸留物のアンモニア含量を滴定により決定した。結果を表１に記録した。
【表１】
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【００７５】
実施例６
本実施例では、実質的にＳＡからなり実質的にＭＡＳを含まない、冷却された蒸留底部から固体部分を製造する。
【００７６】
パール（Ｐａｒｒ）オートクレーブ３００ｍＬに、合成ＭＡＳ８０ｇ及び水１２０ｇを入れた。オートクレーブを密閉し、内容物を攪拌し、自発圧力（ａｕｔｏｇｅｎｉｃ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）１９０ｐｓｉｇで２００℃まで加熱した。内容物が当該温度に達したら、水を速度〜２ｇ／分でオートクレーブに注入し、背圧調整弁で蒸気を速度〜２ｇ／分でオートクレーブから除去した。オートクレーブから除去した蒸気を濃縮し、レシーバに採取した。最終的に合計１０２０ｇの水を注入し、合計１０１９ｇの蒸留物を採取するまで、オートクレーブの運転を上記条件で継続した。蒸留物のアンモニア含量を滴定により測定した（アンモニア０．２９重量％）。ＭＡＳからＳＡへの変換率に換算すると２９％となる。オートクレーブの内容物（１９４．６ｇ）の一部を冷却し、反応槽から排出した。スラリーを三角フラスコ（Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒ  ｆｌａｓｋ）内で攪拌下、室温で終夜に亘り静置した。その後、スラリーを濾過し、固体を水２５ｇで洗浄した。湿潤固体を７５℃の真空オーブンで１時間乾燥し、ＳＡ産物９．５ｇを得た。アンモニウムイオン電極を用いた分析により、０．０１３ミリモルのアンモニウムイオン／ｇであることが分かった。ＨＰＬＣ分析により、この固体は０．８％スクシンアミド酸を含むＳＡであることが分かった。
【００７７】
実施例７
本実施例では、大腸菌（Ｅ．  Ｃｏｌｉ）株ＡＴＣＣ  ＰＴＡ−５１３２を含む発酵培地由来のＤＡＳ含有清澄化発酵培地を使用した。本実施例は、実質的にＭＡＳからなり、実質的にＤＡＳを含まない冷却された蒸留底部の固体部分を製造する。
【００７８】
１Ｌの３つ口丸底フラスコに、滴下ロート及び蒸留ヘッドを装着した１”５トレーオールダーショウカラムを取り付けた。氷冷レシーバを、蒸留物を採取するために使用した。フラスコに、４．４％ＤＡＳ、１％酢酸アンモニウム、０．０５％ギ酸アンモニウム及び０．０３％乳酸アンモニウムを含む清澄化ＤＡＳ含有発酵培地８００ｇを充填した。フラスコの内容物を加熱マントルで加熱し、マグネチックスターラーで攪拌した。蒸留を開始した。蒸留を運転する間、蒸留物を除去するのと同じ速度で、追加の培地溶液２２００ｇをフラスコにゆっくりと添加した。合計２７０３ｇの蒸留物を上部として取得した。蒸留物を滴定したところ、上部が０．２８％アンモニア溶液であることが分かった。熱い蒸留底部水溶液（２６９．７ｇ）をフラスコから除去し、三角フラスコに移した。蒸留底部を攪拌しつつ終夜かけて室温まで徐冷した。翌日、フラスコの内容物を播種し、及びすべて攪拌しつつ、３０分間攪拌した。その後、スラリーを１５℃に冷却して３０分間保持し、続いて１０℃に冷却して３０分間保持し、最後に５℃に冷却して３０分間保持した。スラリーを冷却濾過し、空気を数分間ケーキに流通させて吸引し、できる限り多くの液体を除去した。淡褐色の固体（７２．５ｇ）及び暗褐色母液（１８８．４ｇ、ｐＨ６．４）を取得した。固体を５０℃で水７２ｇで溶解させ、再結晶させて母液を除去した。その後、溶液を攪拌しつつ終夜かけて室温まで徐冷した。翌日、フラスコの内容物に播種し、３０分間攪拌した。その後、スラリーを１５℃に冷却して３０分間保持し、続いて１０℃に冷却して３０分間保持し、最後に５℃に冷却して３０分間保持した。その間攪拌を継続した。スラリーを冷却濾過し、空気を数分間ケーキに流通させて吸引し、できる限り多くの液体を除去し、褐色母液１１０ｇ（ｐＨ５．０）を回収した。その後、固体を７５℃の真空オーブンで１時間乾燥し、オフホワイト結晶２４ｇを回収した。固体の炭素及び窒素分析によれば、炭素と窒素のモル比が４．０４（即ち、ＳＡに対するアンモニアの比率１．０１又は約９９％ＭＡＳ）であることが分かった。ＨＰＬＣ分析によれば、ＭＡＳは０．０７％スクシンアミド酸を含むが、検出可能なスクシンアミド、スクシンイミド又は酢酸種は含まないことが分かった。言い換えると、ＭＡＳはＤＡＳを含まず、その他の点では実質的に純粋である。
【００７９】
実施例８
本実施例では、大腸菌（Ｅ．  Ｃｏｌｉ）株ＡＴＣＣ  ＰＴＡ−５１３２を含む発酵培地由来の発酵ＭＡＳを使用した。本実施例は、実質的にＳＡからなり、及び実質的にＭＡＳを含まない冷却された蒸留底部から固体部分を製造する。
【００８０】
パールオートクレーブ３００ｍＬに、培地由来ＭＡＳ８０ｇ及び水１２０ｇを入れ、密閉して内容物を攪拌し、自発圧力〜２０５ｐｓｉｇで２０２℃に加熱した。内容物が当該温度に達したら、水を速度〜２ｇ／分でオートクレーブに注入し、蒸気を背圧調整弁で速度〜２ｇ／分でオートクレーブから除去した。オートクレーブから出ていく蒸気を濃縮し、レシーバに採取した。合計９０５ｇの水を注入し、合計９０８ｇの蒸留物を採取するまで、オートクレーブの運転を上記条件で継続した。蒸留物のアンモニア含量を手規定により測定した（アンモニア０．３８重量％）。ＭＡＳからＳＡへの変換率に換算すると３４％になる。オートクレーブの内容物（１７８．２ｇ）の一部を冷却し、反応槽から排出した。スラリーを三角フラスコ（Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒ  ｆｌａｓｋ）内で攪拌下、室温で終夜に亘り静置した。その後、スラリーを濾過し、固体を水２５ｇで洗浄した。湿潤固体を７５℃の真空オーブンで１時間乾燥し、ＳＡ産物８．５ｇを得た。アンモニウムイオン電極を介した分析により、０．０２７ミリモルのアンモニウムイオン／ｇであることが分かった。ＨＰＬＣ分析によれば、この固体は、１．４％スクシンアミド酸及び０．１％スクシンアミド不純物を含むＳＡであることが分かった。
【００８１】
実施例９
本実施例では、脱アンモニアを助けるためのアンモニア放出溶媒を使用する。本実施例は、実質的にＳＡからなり、実質的にＭＡＳを含まない冷却された蒸留底部から固体部分を製造する。
【００８２】
５００ｍＬ丸底フラスコに、ＭＡＳ固体２９ｇ、水５１ｇ及びトリグリム８０ｇを充填した。フラスコに、蒸留ヘッドを装着した５トレー１”ガラスオールダーショウカラムセクションを取り付けた。また、水２５００ｇを含む滴下ロートをフラスコに連結した。フラスコをマグネチックスターラーで攪拌し、加熱マントルで加熱した。蒸留物を氷冷レシーバに採取した。蒸留物が変化し始めたところで、蒸留物を取得するのと同じ速度で、滴下ロートの水をフラスコに添加した。合計２４９１ｇの蒸留物を取得した。滴定により決定したところ、蒸留物はアンモニア２．３ｇを含んでいた。ＭＡＳからＳＡへの変換率に換算すると６３％となる。その後、フラスコの残留物を三角フラスコに移し、攪拌しつつ−５℃まで冷却した。３０分間攪拌後、スラリーを冷たいうちに濾過し、固体１５．３ｇを回収した。固体を熱水１５．３ｇに溶解した後、攪拌しながらアイスバスで冷却した。冷却スラリーを濾過し、固体を１００℃で２時間、真空オーブンで乾燥し、コハク酸６．５ｇを回収した。ＨＰＬＣ分析によれば、この固体は、０．１８％スクシンアミド酸を含むＳＡであることが分かった。
【００８３】
実施例１０
本実施例では、脱アンモニアを補助するために、アンモニア放出溶媒を使用した。本実施例は、実質的にＭＡＳからなり実質的にＤＡＳを含まない、冷却された蒸留底部の固体部分を製造する。
【００８４】
５００ｍＬ丸底フラスコに、３６％ＤＡＳ水溶液８０ｇ及びトリグリム８０ｇを充填した。フラスコに、蒸留ヘッドを装着した５トレー１”ガラスオールダーショウカラムセクションを取り付けた。また、水７００ｇを含む滴下ロートをフラスコに連結した。フラスコをマグネチックスターラーで攪拌し、加熱マントルで加熱した。蒸留物を氷冷レシーバに採取した。蒸留物が変化し始めたところで、蒸留物を取得するのと同じ速度で、滴下ロートの水をフラスコに添加した。合計７４７ｇの蒸留物を取得した。滴定により決定したところ、蒸留物はアンモニア３．７ｇを含んでいた。これは〜５７％のアンモニアを除去したことを意味する。言い換えると、ＤＡＳの全てがＭＡＳに変換され、〜１４％のＭＡＳが更にＳＡに変換された。その後、フラスコの残留物を三角フラスコに移し、攪拌しつつ５℃に冷却した。３０分間攪拌後、スラリーを冷たいうちに濾過し、固体を１００℃の真空オーブンで２時間乾燥し、ＭＡＳ１０．３ｇを回収した。分析の結果、この固体は、０．７７％スクシンアミド酸及び０．１４％スクシンイミドを含むＭＡＳであることが分かった。
【００８５】
実施例１１
本実施例は、共沸溶液の使用、特に培地中の他の副生物からＭＡＳの分離を示す。
【００８６】
５００ｍＬ３つ口丸底フラスコに、温度計と、２５０ｍＬの滴下ロートと、還流冷却器を装着したディーンスタークトラップとを取り付けた。フラスコに、トルエン１００ｇ及び〜９％のＤＡＳ培地溶液１００ｇ（これは更に約１％酢酸アンモニウム及びギ酸アンモニウムの混合物を含む）を充填した。滴下ロートに、９％コハク酸二アンモニウム培地溶液２５０ｇを充填した。フラスコの内容物をマグネチックスターラーで攪拌し、加熱マントルで加熱して沸騰させた。滴下ロートの内容物をフラスコにゆっくり添加することにより、トルエン−水共沸混合物をディーンスタークトラップ内に蒸留させるとともに、トルエンをフラスコに復帰させた。滴下ロートの内容物全てを（蒸留と実質的に同じ速度で）添加した後、内容物を更に還流し、最終的に合計２７７．５ｇの水相をディーンスタークトラップから採取した。フラスコの内容物を熱いうちに除去し、温めた分液ロート内で二相を分離した。水相を攪拌しつつアイスバスで冷却した。生じた固体を、焼結ガラスロートを用いて濾過し、回収した。母液は暗褐色であり、濾過された固体はオフホワイトであった。固体を真空オーブンで乾燥し、ＨＰＬＣで分析した。乾燥固体（５．７ｇ）は、〜９６％のコハク酸一アンモニウムと、〜１％の酢酸アンモニウムからなり、残りは水であった。
【００８７】
実施例１２
３１６ＳＳ  Ｐｒｏｐａｋ充填物を充填した長さ８フィートの１．５”３１６ＳＳスケジュール４０管を用いて圧力蒸留カラムを組み立てた。カラムの底部にはリボイラーとして投入電熱器を設けた。ニードル弁を介して窒素をリボイラー内に注入し、加圧した。カラムの上部は全除去ラインを設け、これをレシーバ付の３１６ＳＳ多管冷却器（ｓｈｅｌｌ  ａｎｄ  ｔｕｂｅ  ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）に連結した。レシーバには圧力計及び背圧調整弁を装着した。上部レシーバからの物質の除去は、ニードル弁を通じて、ブローケースを介して行った。予熱したフィードを、ポンプを介して充填物の上部からカラムに注入した。また、予熱した水を、ポンプを介してリボイラーに注入した。このカラムを３０ｐｓｉｇで操作した。カラム温度は１３７℃となった。カラム上部に５ｍＬ／分の速度で１０％合成ＤＡＳ溶液を注入し、水を速度５ｍＬ／分でリボイラーに注入した。上部蒸留物速度は８ｍＬ／分であり、残留物速度は２ｍＬ／分であった。蒸留物のアンモニア量を滴定したところ、蒸留物から〜４７％のアンモニアが除去されたことが分かった（即ち、ＭＡＳへの変換は〜９４％であった。）。残留物液は〜２０％のＭＡＳであり、残留物をＨＰＬＣ分析したところ、スクシンアミド酸に対する非効率性は〜３％であった。
【００８８】
実施例１３
実施例１２の残留物の一部（８００ｇ）を、バッチ蒸留により、〜５９％のＭＡＳ溶液に濃縮した（即ち水５３０ｇを留去した。）。その後、残留物を攪拌しつつ、５℃に冷却した。生じたスラリーを濾過し、固体を７５℃の真空オーブンで１時間乾燥し、ＭＡＳ固体５２．５ｇを回収した（即ち〜３２％を回収した。）。ＨＰＬＣ分析によれば、この固体は０．４９％スクシンアミド酸を含み、スクシンイミドを含まないことが分かった。
【００８９】
実施例１４
実施例１２の圧力カラム残留物の別の一部（３２００ｇ）を蒸発晶析装置に移し、真空下６０℃で水２３１２ｇを留去することにより、ＭＡＳを〜７２％に濃縮した。生じた熱いスラリーを遠心分離し、回収した固体を７５℃の真空オーブンで１時間乾燥し、ＭＡＳ固体１３０．７ｇを回収した。遠心分離工程からの母液を室温に冷却し、第二の結晶産物を形成させた。本スラリーを濾過し、回収した固体を真空下７５℃で乾燥し、ＭＡＳ固体１１４．８ｇを回収した。晶析装置へのフィードのコハク酸濃度を基準とすれば、第一及び第二産物によりそれぞれ２０％及び１８％が回収された（即ち、全体では３８％が回収された。）。これら２つの固体産物をＨＰＬＣ分析したところ、第一産物は、検出可能なスクシンアミド酸及びスクシンイミドを有しない一方で、第二産物は、０．９６％スクシンアミド酸及び０．２８％スクシンイミドを有することが分かった。
【００９０】
比較例１
本例は、トリグリムが存在しない場合、ＭＡＳ水溶液の常圧蒸留では、非常に少ないアンモニアしか除去できないことを示す。
【００９１】
５００ｍＬ３つ口丸底フラスコに、ＭＡＳ固体３０ｇ及び水１２０ｇを充填した。フラスコに、蒸留ヘッドを装着した５トレー１”ガラスオールダーショウカラムセクションを取り付けた。また、水６００ｇを含む滴下ロートをフラスコに連結した。フラスコをマグネチックスターラーで攪拌し、加熱マントルで加熱した。蒸留物を氷冷レシーバに採取した。蒸留物が変化し始めたところで、蒸留物を取得するのと同じ速度で、滴下ロートの水をフラスコに添加した。合計６０６ｇの蒸留物を取得した。滴定により決定したところ、蒸留物はアンモニア０．１５ｇを含んでいた。これは、〜４％のＭＡＳがＳＡに変換されたことを意味する。
【００９２】
比較例２
本例は、トリグリムが存在しない場合に、ＤＡＳのアンモニア除去が減少することを示す。
【００９３】
５００ｍＬ丸底フラスコに、３６％水性ＡＳ溶液８０ｇ及び水８０ｇを充填した。フラスコに、蒸留ヘッドを装着した５トレー１”ガラスオールダーショウカラムセクションを取り付けた。また、水１２００ｇを含む滴下ロートをフラスコに連結した。フラスコを、マグネチックスターラーで攪拌し、加熱マントルで加熱した。蒸留物を氷冷レシーバに採取した。蒸留物が変化し始めたところで、蒸留物を取得するのと同じ速度で、滴下ロートの水をフラスコに添加した。合計１２９０ｇの蒸留物を取得した。滴定により決定したところ、蒸留物はアンモニア２．２ｇを含んでいた。これは、〜４４％のＤＡＳがＭＡＳに変換されたことを意味する。
【００９４】
本発明の方法をその具体的な工程及び態様に即して記載したが、添付の特許請求の範囲に記載した本開示発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、本明細書に記載の具体的な要素及び工程に代えて、広範な範囲から選択される均等物を用いてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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