[发明专利]L-2-氨基丁酸酶法转化制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及L-2-氨基丁酸酶法转化制备方法。

二、背景技术

2-氨基丁酸是抑制人体神经信息传递的脂肪族氨基酸，临床可用于脑血管 病后遗症，并具有降压作用，在牙科临床上亦用于无痛去龋。此外，2-氨基丁 酸还是一种重要的化工原料和医药中间体，已广泛应用于药物合成，例如盐酸 乙胺丁醇、左乙拉西坦等。盐酸乙胺丁醇是R.G.Wilkinson于1962年发现的抗 结核药物，该药物对结核杆菌有较强的抑制作用，但对其它细菌作用不明显， 且与其它抗结核药物无交叉耐药性，广泛适用于各型肺结核及肺外结核。左乙 拉西坦是比利时UCB公司开发的第二代乙酰胆碱激动剂，主要用于治疗局限性 及继发性全身性癫痫，该药由于其独特的抗癫痫机制、理想的药动学特征、高 效且安全的临床效果而成为具有良好前景的新型抗癫痫药物之一。

根据目前文献报导，2-氨基丁酸的制备方法主要有以下三种：

1、酶法

2008年，苗维娟等(过程工程学报，Vol.8，No.1，2008)将甘油脱氢酶和 亮氨酸脱氢酶偶联，以甘油和2-丁酮酸为底物，同时合成1，3-二羟基丙酮和 L-2-氨基丁酸。

1999年，I.G.Fotheringham等(Bioorganic & Medicinal Chemistry，7(10)： 2209～2213，1999)利用大肠杆菌K12菌体细胞以L-苏氨酸和L-天冬氨酸为底 物通过转氨反应合成了L-2-氨基丁酸。

1950年，J.P.Greenstein等(Journal of Biological Chemistry，182(2)：451～ 456，1950)利用从猪肾、牛胰腺中提取的氨基酰化酶酶法拆分氯乙酰-DL-2-氨 基丁酸制得L-2-氨基丁酸。

2、发酵法

2000年，H.Tomoihiro等(JP 2000279163(A)，1983)利用高红曲生产 L-2-氨基丁酸。

1983年，中西俊秀等(JP 63287493(A)，1983)采用大肠杆菌属或谷氨 酸棒杆菌属的微生物发酵法制备了L-2-氨基丁酸。

3、化学法

2007年，奚强等(武汉工程大学学报，Vol.29，No.4，2007)以正丁酸和 溴为原料合成了2-溴丁酸，再以2-溴丁酸与氨水反应制备了DL-2-氨基丁酸， 其收率为62.5％。

1986年，R.S.Compagnone等(J.Org.Chem.，51(10)：1713～1719，1986) 将蛋氨酸在T-1雷尼镍作用下脱去甲硫基生成L-2-氨基丁酸。

1978年，E.A.Jeffery等(Aust.J.Chem.，31(1)：73～78，1978)利用汞电极 在氨水或氯化铵溶液中电催化还原其相应的酮式氨基酸(或氨基酸钠盐)的方 法，制备了DL-2-氨基丁酸，产率仅为48％，且有副产物谷氨酸生成。

1965年，K.K.Babievskii等(Seriya Khimicheskaya，No.1，89～95，1965) 将硝基乙酸甲酯、乙醛和乙酰氯的反应产物经催化加氢后得DL-2-氨基丁酸甲 酯，水解后制备了DL-2-氨基丁酸，产率较低还有副产物苏氨酸生成。

1954年，G.Losse等(Chemische Berichte，Vol.87，No.9，1954)利用手性拆 分剂D-酒石酸或联苯甲酰-D-酒石酸拆分DL-2-氨基丁酸分别得到其对应光学 异构体。

据文献报导，氨基酰化酶具有高效性和广泛的底物特异性，因此在手性氨 基酸生产中已被广泛应用。

2006年，崔志芳等(化学反应工程与工艺，Vol.22，No.1，2006)利用从 猪肾中提取的氨基酰化酶，对N-乙酰-DL-蛋氨酸进行了拆分，在最佳工艺条件 下L-蛋氨酸的产率可达45％；

2005年，高大响等(氨基酸和生物资源，27(2)：38～41，2005)选育了 刺孢小克银汉霉9980菌株，并利用其氨基酰化酶来拆分DL-丙氨酸，在最佳工 艺条件下，D-丙氨酸得率平均达87.1％；

2005年，钱绍松等(化工进展，Vol.24，No.5，2005)利用米曲霉的氨基 酰化酶活性拆分了DL-茶氨酸，在最适条件下，L-茶氨酸收率达到理论收率的 85％；