[發明專利]一種離子交換樹脂固定化轉氨酶的制備及其應用

在審

• 申請號: 201710575802.9
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109251925A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 田振華;郭峰;丁少南;孫傳民
• 申請（專利權）人: 上海藍木化工有限公司
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/08;C12P17/18
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;馬莉華

本發明提供了一種離子交換樹脂固定化轉氨酶及其應用。具體地，本發明公開了一種固定化轉氨酶，所述的固定化轉氨酶含有組分(a)：季銨鹽型陰離子交換樹脂和組分(b)：固定于所述陰離子交換樹脂上的轉氨酶；其中，所述的組分(a)通過離子交換作用吸附于所述的組分(b)上。本發明還提供了涉及該固定化轉氨酶的反應體系、制備方法和應用。本發明的固定化轉氨酶可重復使用，將其用于催化制備西他列汀，酶活損失少，酶的利用率高，生產成本降低。

技術領域

本發明涉及生物化學領域，更具體地涉及一種離子交換樹脂固定化轉氨酶的制備及其應用。

背景技術

糖尿病是由于胰島素分泌改變，導致胰島素缺乏及作用減弱，或者胰島素活性降低，或者在兩者共同影響下，出現的代謝性疾病，以高血糖為特征，并同時伴有蛋白質、糖及脂肪的代謝紊亂。糖尿病及其并發癥對人類健康的危害程度居心血管疾病、腫瘤之后的第三位，成為危害人類健康的重要疾病。國際糖尿病聯合會預計，到2030年，患病總人數將超過4.35億人。而我國已成為世界糖尿病患病率增長速度最快的國家之一，目前約有4000萬糖尿病患者，人數僅次于印度，居世界第二位。在糖尿病的四種類型中，II型糖尿病占90％以上，多見于30歲以上的中老年人，病因主要是由于機體對胰島素不敏感。在臨床上治療II型糖尿病的藥物中，磺酰脲類胰島素分泌促進劑、雙胍類胰島素敏感性增強劑、α-葡萄糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮類胰島素增敏劑、非磺酰脲類胰島素分泌促進劑等雖然降糖作用較為理想，但均有一定的副作用影響患者堅持用藥，達不到較好的血糖控制效果。

西他列汀磷酸鹽(Sitagliptin phosphate)是2006年FDA批準上市的第一個二肽基酶-IV(DPP-4)抑制劑，用于治療II型糖尿病，其單用或與二甲雙胍、吡格列酮合用都有明顯的降血糖作用，且服用安全，耐受性好，不良反應少。它主要通過抑制DPP-4對胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和糖依賴性胰島素釋放肽(GIP)的降解以達到治療的目的，輕度增加GLP-1含量并減弱GLP-1代謝物的拮抗作用，所以在有效發揮降糖作用的同時不會引起因GLP-1含量過高而引起的惡心嘔吐等副作用；同時，GIP促進胰島素分泌具有血糖依賴性，故能大大降低口服降糖藥導致的低血糖副作用的發生率。西他列汀磷酸鹽由默克公司開發，于2006年8月及10月分別被墨西哥衛生部及美國FDA批準為治療II型糖尿病的藥物，商品名為捷諾維(Januvia)，目前已經在全世界60多個國家批準使用，2012年銷售額已達40.86億美元，同比增長23％。因此，西他列汀磷酸鹽是屬于國際最新且附加值極高的“重磅炸彈”。

西他列汀制備中的關鍵步驟是手性氨基中間體的構建。傳統的西他列汀制備方法存在成本高、污染重、循環利用差等問題。本領域迫切需要開發新的、高效率的西他列汀制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子交換樹脂固定化轉氨酶的制備及其應用。

在本發明的第一方面，提供了一種固定化轉氨酶，所述的固定化轉氨酶含有：

組分(a)：陰離子交換樹脂；和

組分(b)：固定于所述陰離子交換樹脂上的轉氨酶；

其中，所述的組分(a)通過離子交換作用吸附于所述的組分(b)上；

并且，所述的陰離子交換樹脂以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為骨架。

在另一優選例中，所述的陰離子交換樹脂選自下組：季銨鹽型陰離子交換樹脂、伯胺鹽型陰離子交換樹脂、仲胺鹽型陰離子交換樹脂、和叔胺鹽型陰離子交換樹脂。

在另一優選例中，所述的陰離子交換樹脂為季銨鹽型陰離子交換樹脂。

在另一優選例中，所述的季銨鹽型陰離子交換樹脂選自下組：三甲基取代的季銨鹽型陰離子交換樹脂、三乙基取代的季銨鹽型陰離子交換樹脂、甲基和乙基共同取代的季銨鹽型陰離子交換樹脂。