论文部分内容阅读
对羟基苯甘氨酸的拆分产物D-对羟基苯甘氨酸是合成广谱抗生素阿莫西林、头孢羟氨苄的重要中间体原料,目前,已有很多家制药公司,通过化学合成方法来制备手性对羟基苯甘氨酸,但化学法合成对羟基苯甘氨酸对环境污染严重。而生物合成对羟基苯甘氨酸的方法,主要通过两步酶法合成D-对羟基苯甘氨酸,以对羟基苯海因为底物,D-海因酶催化其生成N-氮甲酰基D-对羟基苯甘氨酸;然后通过氮甲基酰胺水解酶合成D-对羟基苯甘氨酸,得到的D-对羟基苯甘氨酸转化率和结构专一性均较高,但D-海因酶来源少,分离提取困难,至今仍不能很好的工业化应用。为解决上述问题,本文采用应用广泛的脂肪酶替代D-海因酶,制备D-对羟基苯甘氨酸,主要研究内容如下:一、采用猪胰脂肪酶催化对羟基苯海因酰胺键水解反应的进行,从而替代较为昂贵的海因酶,实现对羟基苯海因的第一步水解。二、由于对羟基苯海因结构不稳定,含有的苯酚基团在碱性条件下很容易被氧化,所以采用猪胰脂肪酶催化该反应时,必须对猪胰脂肪酶催化反应的pH进行控制。本实验采用壳聚糖溶液固定化猪胰脂肪酶来降低该酶的最适pH,对固定化条件进行优化。三、探索固定化猪胰脂肪酶催化对羟基苯海因酰胺键水解合成对羟基苯甘氨酸的反应体系及工艺参数。壳聚糖溶液固定sigma猪胰脂肪酶最佳工艺为:猪胰脂肪酶最适溶解pH为8.0,壳聚糖溶液浓度为3%,最适给酶量为15 mg/mL,浓度为1.4%的TPP使用量为6%,吸附时间15 min最佳,得到猪胰脂肪酶的吸附率为75.0%,固定后的猪胰脂肪酶最适pH从8.5降到7.5左右,酶活保留率达90%以上。本论文探索了水-有机溶剂两相体系中sigma猪胰脂肪酶催化对羟基苯海因酰胺键水解反应,得到最佳反应体系为NaH2PO4-Na2HPO4/异丙醇,初始pH为6.6,缓冲液(NaH2PO4-Na2HPO4)/异丙醇体积为8:10,固定化酶/底物对羟基苯海因质量比2.2:1时,反应温度为45 ℃,反应时间60 h,N-氮甲酰基D-对羟基苯甘氨酸得率为47.12%。国产猪胰脂肪酶催化对羟基苯海因酰胺键水解反应,得到最佳反应介质为NaH2PO4-Na2HPO4/异丙醇两相体系,初始pH为6.9,对羟基苯海因酰胺键水解率达到27%。实验结论:首次提出脂肪酶催化酰胺键水解的应用,为脂肪酶水解酰胺键提供了实验依据;该工艺条件下制备固定化猪胰脂肪酶酶学活性得到改善,水解酰胺键能力显著增加。