[发明专利]D－鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法

权利要求书

1.一种D-鸟氨酸和腐胺及其衍生物手性制备方法，其特征在于：以L-精氨酸或部分消旋精氨酸或其衍生物为化学消旋反应原料，经消旋反应得到DL-精氨酸或其衍生物，再用含有赖氨酸脱羧酶或鸟氨酸脱羧酶的微生物或酶进行生物转化，得到D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物，其方法步骤如下：

(1)将L-精氨酸或部分消旋精氨酸或其衍生物与适量催化剂水杨醛或其衍生物混合后，在30℃至溶剂沸点下溶于水的酸碱溶剂中，经0.5-24小时反应后，可得到DL-鸟氨酸或其衍生物；

(2)取上述DL-鸟氨酸或其衍生物，用经发酵培养的微生物含有脱羧酶全细胞或提取得到相应脱羧酶，再加入pH5-10缓冲溶液和表面活性剂，将该DL-鸟氨酸或其衍生物中的L-鸟氨酸或其衍生物脱羧分解，可得到D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物；

(3)通过等电点结晶法或等电点结晶法与离子交换树脂分离相结合的方法将反应生成物进行分离，得到高纯度的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物。

2.根据权利要求1所述的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的L-精氨酸或部分消旋精氨酸及其衍生物其结构式是：

其中R₁可以是烷基、芳基、卤素、羟基和烷氧基取代基；R₂可以是烷基、芳基、卤素、羟基和烷氧基取代基；R₃可以是烷基、芳基、卤素、羟基和烷氧基取代基，所述的L-精氨酸或部分消旋精氨酸或其衍生物也可以是精氨酸盐包括盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐。

3.根据权利要求1所述的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的脱羧酶为：

(1)L-赖氨酸脱羧酶(L-Lysine Decarboxylase，EC 4.1.1.18，LDC)，催化以下反应：

DL-鸟氨酸                           D-鸟氨酸                腐胺

(2)L-鸟氨酸脱羧酶(L-Ornithine Decarboxylase，EC4.1.1.17，简称ODC)，催化以下反应：

DL-鸟氨酸                              D-鸟氨酸                  腐胺。

4.根据权利要求1所述的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法，其特征在于：步骤(2)所用的培养基碳源采用牛肉膏，葡萄糖，麦芽糖，蔗糖，果糖，乳糖，其浓度为5-30g/L；氮源采用有机氮源，如酵母膏，玉米浆，蛋白胨，豆饼水解液或蛋白质水解物，其浓度为5-30g/L，加入L-赖氨酸或L-鸟氨酸诱导，其浓度为0.1-20g/L。

5.根据权利要求1所述的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的缓冲溶液包括：磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲溶液，磷酸盐缓冲溶液，磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲溶液，巴比妥钠-盐酸缓冲溶液，Tis-盐酸缓冲溶液硼砂-盐酸缓冲溶液，硼酸-硼砂缓冲溶液，甘氨酸-氢氧化钠缓冲溶液，碳酸氢钠-氢氧化钠缓冲溶液使转化液pH5-10。

6.根据权利要求1所述的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的表面活性剂包括吐温-80，十六烷基三甲基溴化铵，聚乙二醇辛基苯基醚，其浓度为0.005％-5％。

7.根据权利要求1所述的D-鸟氨酸和腐胺或其衍生物手性制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的培养液中赖氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶为每小时每克湿细胞转化1×10³～1×10⁵μmol L-鸟氨酸。