[發明專利]一種降低反應組分對酶活抑制的方法

在審

• 申請號: 201910628059.8
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112210580A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 崔云鳳;陳曦;劉祥濤;卜丹丹;張紅榴;馮進輝;吳洽慶;朱敦明;馬延和
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12P33/00
• 分類號: C12P33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了解決膽酸及其衍生物對酶活抑制的問題，本發明一種降低反應組分對酶活抑制的方法通過樹脂加入反應體系中的膽酸及其衍生物的濃度來降低其對酶活的抑制，提高了生物催化轉化效率。本發明還提供了樹脂加入提高底物轉化濃度的方法。具體地，生物催化反應體系中加入底物濃度20～200g/L，樹脂的加入質量濃度為4?40g/L，轉化8～12h可完成反應。通過樹脂的加入，吸附反應體系中的底物，隨著反應進行，樹脂可以吸附反應后的產物，從而達到底物與產物在樹脂吸附的動態平衡，并且降低了反應組分在溶液中的濃度，降低對酶活的抑制。樹脂的加入并不降低反應速率，相同實驗條件下，有效縮短反應時間，提高反應效率。反應完畢后，樹脂可以通過過濾從反應體系中分離，利用洗脫劑將樹脂上的反應產物洗脫。

技術領域

本發明涉及利用樹脂吸附反應組分，降低底物、產物在溶液中的比例來降低其對酶活抑制的方法，以及利用樹脂吸附在膽酸類化合物轉化過程中的應用，屬于生物工程領域。

背景技術

膽酸及其衍生物具有廣泛的生物活性，是內源性的天然產物。由于其本身高度的光學純度和兩親的分子的結構特點，生物活性研究一直是藥理學和藥物發現領域的研究熱點之一。膽酸類藥物己經在臨床上有應用，如熊去氧膽酸及牛橫熊去氧膽酸已用于肝臟疾病的治療(熊去氧膽酸聯合來適可治療脂肪肝合并高脂血癥患者的效果，魏鴻，2017，30,133)，。而近幾年來，膽酸及其衍生物的藥理活性研究取得了很大的突破，2015年，FDA批準了兩個膽酸類藥物上市，分別為用于治療膽汁酸合成障礙罕見病的Cholham膠囊(主要成分為膽酸)和用于頦下脂肪的溶脂針劑Kybella(主要成分為脫氧膽酸)。

傳統的膽酸及其衍生物的合成方法為化學轉化，近年來，利用生物法實現膽酸及其衍生物如熊去氧膽酸制備的文獻也較(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)。在膽酸及其衍生物的生物催化過程中，由于反應底物兩親的結構特點，導致對反應過程中的酶活抑制明顯，膽酸及其衍生物濃度往往僅有4-10 g/L。離子樹脂往往用來進行分離純化工藝的后處理，但是利用離子樹脂降低反應體系中組分濃度，從而降低其對生物催化劑即酶的抑制之前文獻中尚未報道。

發明內容

為了解決膽酸及其衍生物對酶活抑制的問題，本發明通過樹脂加入反應體系中的膽酸及其衍生物的濃度來降低其對酶活的抑制，提高了生物催化轉化效率。

本發明還提供了樹脂加入提高底物轉化濃度的方法。具體地，生物催化反應體系中加入底物濃度20～200g/L，樹脂的加入質量濃度為4-40g/L，轉化8～12h可完成反應。

本發明的有益效果：通過樹脂的加入，吸附反應體系中的底物，隨著反應進行，樹脂可以吸附反應后的產物，從而達到底物與產物在樹脂吸附的動態平衡，并且降低了反應組分在溶液中的濃度，降低對酶活的抑制。樹脂的加入并不降低反應速率，相同實驗條件下，有效縮短反應時間，提高反應效率。反應完畢后，樹脂可以通過過濾從反應體系中分離，利用洗脫劑將樹脂上的反應產物洗脫。

附圖說明