[发明专利]草酸青霉ZJB16086及其合成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的应用

说明书

本发明公开了一种草酸青霉(Penicillium oxalicum)ZJB16086及合成R‑2‑(4‑羟基苯氧基)丙酸的应用，保藏编号CCTCC NO:M 2018409。本发明从腐植土中分离出有效转化R‑2‑苯氧基丙酸合成R‑2‑(4‑羟基苯氧基)丙酸的草酸青霉(Penicillum oxalicum)CCTCC NO:M 2018409，其在10g/L底物存在条件下，能合成2.6g/L的R‑2‑(4‑羟基苯氧基)丙酸，转化率为26％。

技术领域

一种转化R-2苯氧基丙酸合成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的微生物及其筛选方法，属于生物工程技术领域，特别是一株转化R-2苯氧基丙酸合成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的草酸青霉。

背景技术

R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸是苯氧羧酸类和芳氧苯氧丙酸类除草剂合成过程中的关键中间体，可用于合成恶唑禾草灵(大豆、水稻)、吡氟禾草灵(油菜、马铃薯)、炔草酯(谷物)等除草剂。随着苯氧羧酸类除草剂被越来越多的关注，它作为除草剂的优点也越来越多被认知。作为具有对映异构体的手性农药，相对于外消旋农药的低效性和环境高污染性，光学纯的苯氧羧酸类除草剂具有除草效率高、对农作物伤害和环境污染低等优点。苯氧羧酸类除草剂的合成都会用到手性的R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸作为中间体，因此，开发R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸高效合成方法备受关注。

Elango V等(US Patent 5008439A)曾报道以对羟基苯乙酮作为原料，和α-卤代丙酸酯反应，经氧化和水解得到2-(4-羟基苯氧基)丙酸的外消旋体，再进一步经过拆分得到高光学纯的R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸。申永存等(合成化学，2006，04:398-401)对该工艺路线进行了系统的改进，用对羟基苯乙酮与α-氯代丙酸酯进行反应，通过氧化、水解和拆分等反应，合成了光学纯的R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸。该方法虽然产物分离纯化较易，但是需要多步反应才能完成，导致产品的收率不高，同时反应原料和试剂也不适合大规模生产。

翁建全等(浙江工业大学学报，2009，04：362-365)曾报道以L-乳酸为起始化合物，通过酯化、磺酰化和醚化等步骤，生成高光学纯的R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸。其中S-2-(4-甲苯磺酰氧基)丙酸生成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的反应中构型发生了反转，其反应机理：在氢氧化钠条件下，首先对苯二酚生成酚钠，S-2-(4-甲苯磺酰氧基)丙酸乙酯变为钠盐，由于钠离子带正电，酚钠的氧带负电，从位阻小的一面攻击S-2-(4-甲苯磺酰氧基)丙酸钠中的手性碳，形成中间体后，构型发生反转，转变为R型。邬春雷等(广州化工，2015，08:92-93)曾报道以L-丙氨酸为起始化合物，由氯化、醚化和酸化等步骤，其中醚化反应时构型发生翻转，生成产物R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸。L-丙氨酸和L-乳酸工艺路线比较简单，反应步骤较少，但是条件很难控制。因反应过程中有对苯二酚参与，碱性环境中对苯二酚容易氧化生成醌，所以在后期纯化处理时未完全反应的对苯二酚和对苯二酚的二取代物很难被除去，使得产物的纯度受到影响。因此，在合成过程中，需要严格控制反应条件和物料比，以防止的副反应产生。

目前，国外关于生物法制备R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的研究报道很少，其中BASF公司Dingler等(Pest Management Science,2015,46(1):33-35)曾报道通过球孢白僵菌羟化底物R-2-苯氧基丙酸，合成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸。Kinne M等(TetrahedronLetters,2008,49(41):5950-5953)曾报道利用茶树菇过氧化酶，在添加H₂O₂条件下将外消旋体的2-苯氧基丙酸选择性羟基化生成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸。随着人们对环境保护的重视，原始的化工产业受到了一定的冲击，同时推动了绿色生物制造工业的迅速发展，因此生物法制备R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸有很大的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种草酸青霉(Penicillum oxalicum)ZJB16086及其在转化R-2苯氧基丙酸合成R-2-(4-羟基苯氧基)丙酸中的应用。