[发明专利]一种酶法制备13C、15N双标记L-丝氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物、医药、化工领域，具体涉及一种酶法制备¹³C、¹⁵N双标记L-丝氨酸的方法。

背景技术

L-丝氨酸(L-serine)，分子式C₃H₇NO₃，无色晶体，分子量105.09，熔点228℃(分解)。属于非必需的氨基酸，是一种重要的生化试剂和药剂，已被广泛用于氨基酸输液、食品和饲料添加剂以及化妆品行业等领域。

¹³C、¹⁵N-L-丝氨酸是L-丝氨酸的同位素标记化合物，可作为示踪剂，用于生物体以及药物代谢等研究。

¹³C和¹⁵N双标记的L-丝氨酸市场上已有销售，其合成的文献却鲜有报道。相关的¹³C或¹⁵N标记L-丝氨酸产品主要采用酶法和化学法合成。如酶法中，Maeda Hidekatsu等以Methylobacterium extorquens JCM 2804为出发菌株，利用甘氨酸和[¹³C]甲醛合成[3-¹³C]丝氨酸，丝氨酸浓度9mg/mL(Maeda Hidekatsu，Takata Kohhei，ToyodaAtsushi，Niitsu Takashi，Iwakura Masanori，ShibataKunihiko.Production of L-[3-¹³C]serine from[¹³C]formaldehyde and glycineusing an enzyme system combined with tetrahydrofolate regeneration[J].J FermentBioeng，1997，83(1)：113-115)；John Hanners等以假单胞细菌AM1(ATCC14718)为出发菌株，[¹³C]甲醇为碳源，[2-¹³C]甘氨酸为前体物，利用甲基脱氢酶和羟甲基转移酶，合成了0.84-1.05g/L的L-[2，3-¹³C₂]丝氨酸(John Hanners，RowenaGibson，Karen Velarde，Judy Hammer，Mark Alvarez，Janet Griego，Clifford JUnkefer.Steroselective synthesis of stable isotope-labeled L-α-amino：Biosynthesisof²H-，¹³C-，and¹⁵N-Labled L-serines[J].Journal of Labeled Compounds andRadiopharmaceuticals，1991，29(7)：781-790)。化学法中，Gani David等利用标记的天门冬氨酸6步合成标记的丝氨酸(Gani David，Young Douglas W.Synthesis of L-serine stereospecifically labeled at C-3with deuterium[J]，J ChemSoc Perkin Trans，1983，1(10)：2393-2398)，杨飞等以¹⁵N-乙酰氨基丙二酸二乙酯为原料，合成¹⁵NL-丝氨酸。但是上述方法制备的¹³C和¹⁵N双标记的L-丝氨酸同位素原料转化率都很低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高纯度以及高丰度的酶法制备¹³C、¹⁵N双标记L-丝氨酸的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种酶法制备¹³C、¹⁵N双标记L-丝氨酸的方法，其特征在于，该方法是将1.0～100mg/ml干菌体、0.1～0.5M缓冲液以及5～100mg/ml同位素原料、5～100mg/ml甘氨酸混合，混合物在30～40℃、120～260r/min下反应10～96h，得到的酶促反应液进行树脂分离、浓缩、过滤、结晶，得到¹³C、¹⁵N双标记L-丝氨酸产品。