[发明专利]D－氨基酸的生物催化制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化合物的制备方法，涉及D-氨基酸的生物催化制备方法，主要涉及D-色氨酸，D-苯丙氨酸，和D-酪氨酸的生物催化制备方法。

背景技术

非蛋白氨基酸，如D型氨基酸和含不同取代基的氨基酸衍生物，是现代新药研发的重要工具和基础原料。结构多样的非蛋白氨基酸在世界市场上一直价格昂贵，供不应求。非蛋白氨基酸等的制备能力也是一个国家新药研发能力的象征性指标，与发达国家相比，我国在该领域落后的差距较大。由于产品附加值高，进入市场容易，非蛋白氨基酸制造技术的发展竞争激烈。现行方法有化学合成法和生物转化法。前者用不对称催化剂，价格昂贵且回收难，过程中尚有保护去保护等步骤；后者有海因法，水解酶拆分法等，但每种方法都需要多步反应，工艺复杂，路线长，排放物种类多等弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种D-氨基酸的生物催化制备方法，通过以下技术方案实现：

(1)用酵母匀浆做催化剂：

在500mL摇瓶中，培养酵母菌Rhodotorula graminis(ATCC 20804)(牧草红酵母)，生长24小时后，离心，倾出清液，冷冻，超声破壁，制成匀浆，置回摇瓶中，每瓶中加入相同量消旋体D，L-氨基酸50mg；调pH7.3，通空气，透气封口，放回在控温摇床中，圆周式摇动，反应时间4-40小时，超滤、稀释，注入HPLC进行追踪分析，用大赛路冠醚色谱柱分析，时间延长到120分钟，确定获得目的产物。本发明所用的酵母菌，通用编号为ATCC20804，购自美国。

(2)活细胞做催化剂：

本发明可在酵母菌Rhodotorula graminis(ATCC 20804)，生长24小时后，经离心，倾出清液后直接用活细胞作为催化剂，用活细胞时，不需冷冻，超声破壁步骤，直接置回摇瓶中，进入下一步骤(同上)。

本发明用大赛路冠醚色谱柱分析，Crownpak CR(+)，D-Try，tr＝65min，产物经鉴定确认为吲哚乙酸。

吲哚乙酸英文名：Indole Acetic Acid，又名：Auxin，是植物中最主要的生长素。该物质的发现和研究已经有一个多世纪，而其作用机理新近才发现(Nature 446，640-644，2007).本发明方法表明经过L-Try的IAA代谢途径，这个代谢途径广泛存在于植物中，和一些植物依赖性微生物中，但从未见过在该菌中存在的报道。

本发明的有益之处是：(1)含多种酶的酵母菌Rhodotorula graminis(ATCC20804)匀浆(或活细胞)，在通空气的条件下，能够选择性地氧化消旋体氨基酸中L-型，留下未反应的D-型。这一方法可用于D-型氨基酸的制备，也可以用于D-氨基酸中L-掺杂物的清除。(2)本发明方法不经衍生步骤，可直接将消旋体中L-型氨基酸选择性地转化，留下未反应的高纯度的D-氨基酸。(3)本发明方法无需传统方法中常用的先保护、再去保护的步骤，路线简短，效率高，可控制产物的对映体纯度。(4)本发明方法也可用于其他类D型非蛋白氨基酸的制备。(5)本发明方法，制备过程不用金属催化剂、有机溶剂及助剂，反应在中性条件进行，除生物质外，无化学排放，属绿色环保生产过程。(6)本发明方法设计合理，步骤简单。

附图说明

图1为色氨酸生物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

图2为苯丙氨酸生物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

图3为酪氨酸生物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

图4为色氨酸和苯丙氨酸混合物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

图5为色氨酸生物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

图6为苯丙氨酸生物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

图7色氨酸和苯丙氨酸生物转化不同时间下反应混合物的色谱图。

具体实施方式

本发明结合附图和实施例作进一步的说明。

实施例1D-色氨酸和吲哚乙酸的制备