[發(fā)明專利]乙酰乙酸乙酯微生物轉(zhuǎn)化制備(S)-3-羥基丁酸乙酯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010108617.7
• 申請(qǐng)日: 2010-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101824438A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐志敏;陳曉彥;陳慶美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P7/04
• 分類號(hào): C12P7/04;C12R1/865
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;冷紅梅

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種乙酰乙酸乙酯微生物轉(zhuǎn)化制備(S)-3-羥基丁酸乙酯的 方法，尤其是一種以釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)CGMCC?No. 2266為生物催化劑、轉(zhuǎn)化乙酰乙酸乙酯制備(S)-3-羥基丁酸乙酯的方法。

(二)背景技術(shù)

3-羥基丁酸乙酯(ethyl-3-hydroxybutyrate，EHB)是一種重要的藥物 中間體，其手性單一對(duì)映異構(gòu)體(S)-EHB是薰衣草醇、食菌甲誘醇、核球 殼菌、格哈菌素、卡包霉素和灰綠霉素前體等天然產(chǎn)物的手性源，是非常 有應(yīng)用前景的手性砌塊。

(S)-3-羥基丁酸乙酯分子式C₆H₁₂O₃，分子量132.16，CAS號(hào)： 56816-01-4，可通過(guò)還原乙酰乙酸乙酯制得。由于乙酰乙酸乙酯易于合成 且價(jià)格低廉，對(duì)其進(jìn)行還原制備(S)-3-羥基丁酸乙酯是非常經(jīng)濟(jì)有效的方 法。

通過(guò)還原乙酰乙酸乙酯制備(S)-3-羥基丁酸乙酯主要有化學(xué)法和生物 轉(zhuǎn)化法兩種。采用化學(xué)法不對(duì)稱還原乙酰乙酸乙酯需要在手性催化劑的催 化下才能完成，化學(xué)還原過(guò)程中手性催化劑價(jià)格昂貴、制備過(guò)程繁瑣。生 物轉(zhuǎn)化法主要有兩種方式，一種是直接利用醇脫氫酶催化乙酰乙酸乙酯， 這種方法不僅要有酶蛋白參加反應(yīng)，而且還要添加價(jià)格昂貴的輔酶因子， 在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。而微生物細(xì)胞中含有完整的酶系，如酵母 細(xì)胞中含有醇脫氫酶系，可以實(shí)現(xiàn)輔酶的原位再生，不需要添加輔酶因子， 是一種經(jīng)濟(jì)有效的制備(S)-3-羥基丁酸乙酯的方法。

采用微生物轉(zhuǎn)化法還原乙酰乙酸乙酯制備(S)-3-羥基丁酸乙酯未見(jiàn)專 利報(bào)道，只有少數(shù)文章公開(kāi)報(bào)道，且產(chǎn)物的對(duì)映體過(guò)剩值及轉(zhuǎn)化率均不理 想，需要找到一種催化效率更高的菌株，并選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，最大限 度地提高產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率及對(duì)映體過(guò)剩值。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用催化效率高的釀酒酵母菌株轉(zhuǎn)化乙酰 乙酸乙酯合成(S)-3-羥基丁酸乙酯的方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種乙酰乙酸乙酯微生物轉(zhuǎn)化制備(S)-3-羥基丁酸乙酯的方法，其特 征在于所述方法是以乙酰乙酸乙酯為底物，以釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)CGMCC?No.2266發(fā)酵獲得的含酶菌體細(xì)胞為生物催化劑，進(jìn) 行轉(zhuǎn)化反應(yīng)制得所述(S)-3-羥基丁酸乙酯。

釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae)CGMCC?No.2266，保藏于中 國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心，地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)大屯路中科院微生 物研究所，100101，保藏日期2007年11月26日，保藏編號(hào)CGMCC?No. 2266，已于在先申請(qǐng)CN200810059686.6中作為新菌株予以保護(hù)。

菌株來(lái)源：本發(fā)明中所述的微生物菌株釀酒酵母CGMCC?No.2266 是從杭州市西湖啤酒廠附近的土壤中篩選得到。將土壤中分離得到的菌株 用于轉(zhuǎn)化乙酰乙酸乙酯，得到釀酒酵母CGMCC?No.2266具有良好的轉(zhuǎn) 化乙酰乙酸乙酯生產(chǎn)(S)-3-羥基丁酸乙酯的能力。

所述釀酒酵母CGMCC?No.2266的菌落特征：在瓊脂培養(yǎng)基上呈現(xiàn) 出乳白色、有光澤、平坦、邊緣整齊、濕潤(rùn)、表面光滑，質(zhì)地均勻的菌落 形態(tài)。

進(jìn)一步，所述方法包括：在pH?5.0～8.0的磷酸鹽緩沖液中，以乙酰 乙酸乙酯為底物、以釀酒酵母CGMCC?No.2266發(fā)酵獲得的含酶菌體細(xì) 胞為生物催化劑，于25～45℃下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)8～40小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后， 轉(zhuǎn)化液經(jīng)分離純化得到所述(S)-3-羥基丁酸乙酯。

所述乙酰乙酸乙酯在磷酸鹽緩沖液中的初始濃度為0.05～0.25mol/L。

所述含酶菌體細(xì)胞用量以細(xì)胞干重計(jì)為1～50g/g底物。

為提高轉(zhuǎn)化效率，所述磷酸鹽緩沖液中還可添加有50～150g/L的葡 萄糖作為輔助底物。