[發明專利]一種L-2-氨基丁酰胺的制備方法

有效

• 申請號: 202010137666.7
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111321178B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 戴悅;馬克·博科拉;陳海濱;張迎新;托馬斯·道斯曼
• 申請（專利權）人: 寧波酶賽生物工程有限公司
• 主分類號: C12P13/02
• 分類號: C12P13/02;C12R1/19
• 代理公司: 寧波成舟專利代理事務所(普通合伙) 33306
• 代理人: 高經

本發明公開了一種L?2?氨基丁酰胺的制備方法，屬于生物化學技術領域。該L?2?氨基丁酰胺的制備方法，包括以下步驟：以L?蘇氨酸為原料，利用蘇氨酸脫氨酶將L?蘇氨酸轉化為2?丁酮酸；利用氨基酸脫氫酶將2?丁酮酸轉化為L?2?氨基丁酸；在酰胺酶的催化作用下，將L?2?氨基丁酸反應成L?2?氨基丁酰胺。該制備方法的反應條件溫和、專一性強、高效環保、收率高，其以價格低廉的L?蘇氨酸為起始原料，并在大腸桿菌發酵誘導蘇氨酸脫氨酶、氨基酸脫氫酶和酰胺酶表達的過程中進行反應，由于大腸桿菌發酵過程中自身會生成NADH和ATP，故不需要額外地添加NADH和ATP，從而可以使整個制備過程的成本降低，以便于在工業上?進行大批量生成制備。

技術領域

本發明涉及生物化學技術領域，具體是一種L-2-氨基丁酰胺的制備方法。

背景技術

左乙拉西坦(Levetiracetam)是目前美國癲癇治療中應用最多的新型抗癲癇藥物。其中，L-2-氨基丁酰胺是合成左乙拉西坦的關鍵手性中間體。目前已報道的L-2-氨基丁酰胺合成工藝分化學法和生物催化法兩類。化學法主要包括利用L-酒石酸或D-扁桃酸拆分制備L-2-氨基丁酰胺；或以L-蛋氨酸為手性源，經甲硫基羥化、溴代、酯化、脫鹵和氨解生成L-2-氨基丁酰胺：又或以L-2-氨基丁酸為手性源，經酯化、加壓氨解生成L-2-氨基丁酰胺，上述方法的合成路線繁瑣，反應條件苛刻，而且會產生大量的廢水廢渣，污染環境，成本高且產率較低。

另外，雖然生物催化法具有工藝路線筒單、反應條件溫和、綠色等優點。但是，現有的生物催化法如利用腈水合酶水合2-氨基丁腈和利用氨基肽酶或酰胺酶水解外消旋2-氨基丁酰胺可以獲得L-2-氨基丁酰胺，但這些方法存在酶立體選擇性差、收率低等問題，故不便于應用到生產上。

發明內容

本發明的目的在于提供一種L-2-氨基丁酰胺的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種L-2-氨基丁酰胺的制備方法，包括以下步驟：

以L-蘇氨酸為原料，利用蘇氨酸脫氨酶將L-蘇氨酸轉化為2-丁酮酸；

利用氨基酸脫氫酶將2-丁酮酸轉化為L-2-氨基丁酸；

在酰胺酶的催化作用下，將L-2-氨基丁酸反應成L-2-氨基丁酰胺。

其中，L-2-氨基丁酰胺的合成路線如下：

作為本發明實施例的一個優選方案，所述的步驟具體包括：

將含有重組載體的大腸桿菌K12菌株接種于種子培養基中進行振蕩培養，得到種子液；所述的重組載體包含蘇氨酸脫氨酶的編碼基因、氨基酸脫氫酶的編碼基因以及酰胺酶的編碼基因；

將上述種子液接種于含有L-蘇氨酸的發酵培養基中，得到發酵液；

將上述發酵液的pH值控制在6.5～7.5，同時對發酵液進行攪拌發酵，當發酵液的OD600為10～15時，往發酵液中加入誘導劑誘導蘇氨酸脫氨酶、氨基酸脫氫酶和酰胺酶表達，并繼續進行攪拌發酵，得到L-2-氨基丁酰胺。

作為本發明實施例的另一個優選方案，每升所述的種子培養基中包括以下組分：酵母粉4～6g、蛋白胨8～12g、NaCl?4～6g、MgSO₄0.5～1.5g。