[发明专利]一种降低反应组分对酶活抑制的方法

说明书

为了解决胆酸及其衍生物对酶活抑制的问题，本发明一种降低反应组分对酶活抑制的方法通过树脂加入反应体系中的胆酸及其衍生物的浓度来降低其对酶活的抑制，提高了生物催化转化效率。本发明还提供了树脂加入提高底物转化浓度的方法。具体地，生物催化反应体系中加入底物浓度20～200g/L，树脂的加入质量浓度为4‑40g/L，转化8～12h可完成反应。通过树脂的加入，吸附反应体系中的底物，随着反应进行，树脂可以吸附反应后的产物，从而达到底物与产物在树脂吸附的动态平衡，并且降低了反应组分在溶液中的浓度，降低对酶活的抑制。树脂的加入并不降低反应速率，相同实验条件下，有效缩短反应时间，提高反应效率。反应完毕后，树脂可以通过过滤从反应体系中分离，利用洗脱剂将树脂上的反应产物洗脱。

技术领域

本发明涉及利用树脂吸附反应组分，降低底物、产物在溶液中的比例来降低其对酶活抑制的方法，以及利用树脂吸附在胆酸类化合物转化过程中的应用，属于生物工程领域。

背景技术

胆酸及其衍生物具有广泛的生物活性，是内源性的天然产物。由于其本身高度的光学纯度和两亲的分子的结构特点，生物活性研究一直是药理学和药物发现领域的研究热点之一。胆酸类药物己经在临床上有应用，如熊去氧胆酸及牛横熊去氧胆酸已用于肝脏疾病的治疗(熊去氧胆酸联合来适可治疗脂肪肝合并高脂血症患者的效果，魏鸿，2017，30,133)，。而近几年来，胆酸及其衍生物的药理活性研究取得了很大的突破，2015年，FDA批准了两个胆酸类药物上市，分别为用于治疗胆汁酸合成障碍罕见病的Cholham胶囊(主要成分为胆酸)和用于颏下脂肪的溶脂针剂Kybella(主要成分为脱氧胆酸)。

传统的胆酸及其衍生物的合成方法为化学转化，近年来，利用生物法实现胆酸及其衍生物如熊去氧胆酸制备的文献也较(NAD⁺-Dependent Enzymatic Route for theEpimerization of Hydroxysteroids,Fabio Tonin,Linda G.Otten,IsabelW.C.E.Arends, 2018,11,1-13；Flavin Oxidoreductase-Mediated Regeneration ofNicotinamide Adenine Dinucleotide with Dioxygen and Catalytic Amount ofFlavin Mononucleotide for One-Pot Multi-Enzymatic Preparation ofUrsodeoxycholic Acid,Xi Chen,Yunfeng Cui,Jinhui Feng, Yu Wang,Xiangtao Liu,Qiaqing Wu,Dunming Zhu,Yanhe Ma,2019,DOI: 10.1002/adsc.201900111)。在胆酸及其衍生物的生物催化过程中，由于反应底物两亲的结构特点，导致对反应过程中的酶活抑制明显，胆酸及其衍生物浓度往往仅有4-10 g/L。离子树脂往往用来进行分离纯化工艺的后处理，但是利用离子树脂降低反应体系中组分浓度，从而降低其对生物催化剂即酶的抑制之前文献中尚未报道。

发明内容

为了解决胆酸及其衍生物对酶活抑制的问题，本发明通过树脂加入反应体系中的胆酸及其衍生物的浓度来降低其对酶活的抑制，提高了生物催化转化效率。

本发明还提供了树脂加入提高底物转化浓度的方法。具体地，生物催化反应体系中加入底物浓度20～200g/L，树脂的加入质量浓度为4-40g/L，转化8～12h可完成反应。

本发明的有益效果：通过树脂的加入，吸附反应体系中的底物，随着反应进行，树脂可以吸附反应后的产物，从而达到底物与产物在树脂吸附的动态平衡，并且降低了反应组分在溶液中的浓度，降低对酶活的抑制。树脂的加入并不降低反应速率，相同实验条件下，有效缩短反应时间，提高反应效率。反应完毕后，树脂可以通过过滤从反应体系中分离，利用洗脱剂将树脂上的反应产物洗脱。

附图说明