[發明專利]一種應用靜息細胞制備光學純D－型β－羥基酸的方法

無效

• 申請號: 200810037960.X
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101280325A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 魏東芝;林金萍;魏國棟;楊雪鵬;韋柳靜;周英;殷波
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12P7/42
• 分類號: C12P7/42;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 繆利明

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體地說涉及一種制備光學純D-型β-羥基酸的方法，更具體地說，涉及一種應用靜息細胞制備光學純D-型β-羥基酸的方法。

背景技術

不對稱合成是在化學催化劑或酶的作用下合成得到過量的單一對映體化合物，故又分為化學不對稱合成和生物不對稱合成。

光學活性β-羥基酸，是具有不對稱碳原子的雙功能性物質，作為有機合成的基礎材料，廣泛用于合成多種生理活性物質。β-羥基酸作為一類已經得到廣泛應用的化合物，其合成方法一直是人們研究的熱點，而單一構型的D型β-羥基酸可以作為有機合成的手性砌塊參與其它重要手性分子的合成，也可以形成穩定不易降解的聚合物而用作新型材料。目前，D型β-羥基酸的制備一般采用化學拆分的方法進行制備的，這種常規的方法存在副產物如L型β-羥基酸多，后續分離困難的缺陷，不能滿足有關領域的需要。因此，開發一種簡單、方便的制備D型β-羥基酸的方法，日益顯得重要起來。

由于氧化葡萄糖酸桿菌(Gluconobacter?oxydans)對于多種底物的快速不完全氧化使其得以應用于許多生物手性拆分過程之中，相比較一般的氧化過程，氧化葡萄糖酸桿菌的催化過程具有更高的區域選擇性和立體選擇性。這一特征已被用于糖類衍生物的合成，合成過程不再需要復雜的基團保護，產物廣泛用于醫藥、食品和化妝行業。

人們利用氧化葡萄糖酸桿菌的區域選擇性和立體選擇性氧化手性或潛手性的醇或醛，獲得手性的酸，但尚未見到關于氧化葡萄糖酸桿菌用于催化D型β-羥基酸的報道。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種采用靜息細胞轉化2-甲基-1，3-丙二醇的方法，使得2-甲基-1，3-丙二醇的生物轉化更為高效簡便。

本發明還有一個目的在于，提供氧化葡萄糖酸桿菌(Gluconobacter?oxydans)用于制備光學純D-型β-羥基酸的應用。

本發明提供的應用靜息細胞制備光學純D-型β-羥基酸的方法，包括以下步驟：

A)制備氧化葡萄糖酸桿菌株(Gluconobacter?oxydans)的靜息細胞；

B)應用靜息細胞轉化2-甲基-1，3-丙二醇，制備光學純D-型β-羥基酸。

使用本發明提供的方法，可以單獨對細胞進行培養，然后得到大量的轉化活力高的微生物細胞，來制備用于生物轉化的靜息細胞，并且可以解除底物和產物對細胞生長的抑制；同時，由于采用的是靜息細胞轉化，所以轉化液里的成分比較簡單，有利于產品的分離純化；另外，由于氧化葡萄糖酸桿菌的特性，菌體的培養密度比較低，難于實現高細胞密度下的轉化，而利用靜息細胞轉化由于細胞可以在轉化前培養收集，所以可以人為地控制和調節細胞濃度，實現高細胞濃度下的生物轉化從而在工業規模可以達到在較小的轉化體積下，獲得較高的轉化能力，能夠大大地節約能源和其他生產成本。

附圖說明

圖1是底物2-甲基-1，3-丙二醇的初始濃度為5g/L的氣相色譜圖，其中，在6.009min處是內標1，4-丁二醇，而2-甲基-1，3-丙二醇已經基本反應完，檢測不到剩余底物了。

圖2是底物初始濃度為5g/L時產物β-羥基異丁酸甲酯的氣相色譜圖，其中，在20.374min處是D-型β-羥基異丁酸甲酯，在20.823min處是S-型β-羥基異丁酸甲酯。

圖3是底物2-甲基-1，3-丙二醇的初始濃度為10g/L的氣相色譜圖，其中，在5.256min處是2-甲基-1，3-丙二醇，在6.003min處是內標1，4-丁二醇。

圖4是底物初始濃度為10g/L時產物β-羥基異丁酸甲酯的氣相色譜圖，其中，在20.144min處是D-型β-羥基異丁酸甲酯，在20.512min處是S-型β-羥基異丁酸甲酯。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明作進一步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發明而非用于限定本發明的范圍。

下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，如《分子克隆：實驗室手冊》(New?York：Cold?Spring?Harbor?Laboratory?Press，1989)中所述的條件進行。

在本發明的下述實施例中，使用的固體培養基按如下方法配置：80.0g山梨醇，20.0g酵母提取物，5.0g硫酸銨，0.5g五水硫酸鎂，20.0g瓊脂，溶于1L蒸餾水中，并于121℃滅菌15分鐘。