[发明专利]一种利用酶膜反应器耦合萃取制备s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的方法

说明书

本发明公开了一种利用酶膜反应器耦合萃取制备s‑4‑氯‑3‑羟基丁酸乙酯的方法，该方法包括以下步骤：（1）将固定液泵入酶膜反应器中；（2）将s‑羰基还原酶以及葡萄糖脱氢酶溶于pH7.0的磷酸缓冲液中，使两者酶活都为10ku/L‑100ku/L，随后泵入酶膜反应器中，并在10‑20℃下循环1h‑3h；（3）将含有浓度为5%‑30%的4‑氯乙酰乙酸乙酯、浓度为50‑300g/L的葡萄糖、浓度为0%‑70%的有机溶剂混合溶液泵入酶膜反应器，并进行循环；（4）待酶催化反应开始6‑24h后，在膜的另一侧通入和反应中相同的有机溶剂，并进行循环。该利用酶膜反应器耦合萃取制备s‑4‑氯‑3‑羟基丁酸乙酯的方法，利用酶膜反应器耦合萃取制备s‑4‑氯‑3‑羟基丁酸乙酯，可以源源不断的收集产物，解除产物对酶的抑制或者对细胞的毒害。

技术领域

本发明涉及酶工程技术领域，具体为一种利用酶膜反应器耦合萃取制备s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的方法。

背景技术

s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯是一种重要的药物中间体和手性醇，经过氰化、还原等反应后，可以用于很多活性药物的合成，更是合成全球销量排名前十的他汀类药物立普妥的关键手性中间体，市场需求量极大。

制备s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯主要采用生物方法，目前普遍使用的方法是采用微生物法制备羰基还原酶和辅酶再生系统，然后利用这两个酶生物催化4-氯乙酰乙酸乙酯合成s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯，由于s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯不溶于水，且对细胞/酶有较大的毒性，因此一般普遍采用水/有机溶剂两相体系反应，可以使产物在水相中保持低浓度，减少其对细胞的毒害作用。

但是，由于酶或者细胞的存在，会使有机溶剂和水发生乳化成为均一相，对后续的萃取工艺产生了困难，降低了得率，专利文献CN104651292A公开了一种利用大孔吸附树脂原位移除底物产物抑制的方法，但是此种方法需用大量的洗脱剂，且需要树脂再生，会产生大量的废水和固废，操作繁琐，成本也较大。

因此，研究新型的无污染的、可连续生产的、能耗小、成本低、产率较高、提取纯度较高的酶法以及萃取制备s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用酶膜反应器耦合萃取制备s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用酶膜反应器耦合萃取制备s-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将固定液泵入酶膜反应器中，在25℃下循环30min-2h；

（2）将s-羰基还原酶以及葡萄糖脱氢酶溶于pH7.0的磷酸缓冲液中，使两者酶活都为10ku/L-100ku/L，随后泵入酶膜反应器中，并在10-20℃下循环1h-3h；

（3）将含有浓度为5%-30%的4-氯乙酰乙酸乙酯、浓度为50-300g/L的葡萄糖、浓度为0%-70%的有机溶剂混合溶液泵入酶膜反应器，并进行循环；

（4）待酶催化反应开始6-24h后，在膜的另一侧通入和反应中相同的有机溶剂，并进行循环，待酶膜反应器中不含有产物时，整个工艺过程结束。

优选的，所述膜，可以是陶瓷膜、混合纤维酯微孔滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜以及上述材料的改性复合膜。

优选的，所述膜的截留精度为1kD-100kD。

优选的，所述步骤（1）所使用的固定液可以是戊二醛、环氧氯丙烷、己二胺、顺丁烯二酸、双偶氮苯。

优选的，所述步骤（2）所使用的s-羰基还原酶和葡萄糖脱氢酶可以是酶粉、酶液、基因工程菌中的一种或多种。