[發(fā)明專利]一種利用模擬酪氨酸羥化酶制備的納米酶仿生合成左旋多巴的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210028436.6 | 申請(qǐng)日： | 2022-01-11 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN114380705B | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-03-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉文彬;尚祺;陳嬋 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 四川大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C07C227/16 | 分類號(hào)： | C07C227/16;C07C229/36;B01J31/22;B01J31/28 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 610065 四川*** | 國(guó)省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 模擬 酪氨酸 羥化酶 制備 納米 仿生 合成 左旋多巴 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用模擬酪氨酸羥化酶制備的納米酶仿生合成左旋多巴的方法，該方法包含以下步驟：將六水合氯化鐵、四水合氯化亞鐵以及乙二胺四乙酸二鈉(EDTA?2Na)，在氨水提供堿性條件下以共沉淀的方式制備成Fe3O4@EDTA，然后將Fe3O4@EDTA中的EDTA與六水合硫酸亞鐵銨溶液中Fe2+絡(luò)合制備成Fe3O4@EDTA?Fe2+納米酶材料。該材料在還原劑抗壞血酸和氧化劑雙氧水存在的情況下可以作為納米酶催化酪氨酸生成左旋多巴。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及納米材料和有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種利用模擬酪氨酸羥化酶制備的納米酶仿生合成左旋多巴的方法。
背景技術(shù)
L-3,4-二羥基苯丙氨酸 (左旋多巴或L-DOPA)，是內(nèi)源性多巴胺前體藥物，是目前治療帕金森病最有效的藥物，具有廣闊的市場(chǎng)前景。目前左旋多巴原料藥的制備方法有化學(xué)合成、植物提取、微生物發(fā)酵和酶催化等。但都存在一定的缺陷，如：污染環(huán)境、過(guò)程繁瑣、成本高昂等。
酪氨酸羥化酶（Tyrosine hydroxylase, TyrOH, EC 1.14.16.2）屬于芳香族氨基酸羥化酶家族，可催化酪氨酸生成左旋多巴，是一種典型的非血紅素鐵酶，活性位點(diǎn)由兩個(gè)組氨酸殘基和一個(gè)谷氨酸殘基作為配體配合二價(jià)鐵形成。在氧氣的存在下，氧氣將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，而四氫生物蝶呤 (BH4) 作為輔助因子通過(guò)提供電子來(lái)還原三價(jià)鐵從而實(shí)現(xiàn)催化的循環(huán)進(jìn)行。
仿生合成是指通過(guò)模擬生物分子的功能來(lái)生產(chǎn)目標(biāo)物質(zhì)。近年來(lái)通過(guò)模擬酶的仿生合成在仿生合成領(lǐng)域嶄露頭角。其中納米酶是一種具有類酶活性和性質(zhì)的納米材料。由于其納米尺度的優(yōu)勢(shì)，克服了天然酶的局限性，在成本、穩(wěn)定性和多功能等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、生化分析、臨床治療、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域
根據(jù)酪氨酸羥化酶的結(jié)構(gòu)，提出乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）與Fe2+絡(luò)合的配位結(jié)構(gòu)仿生模擬酪氨酸羥化酶的活性中心。為了讓活性中心能從溶液中分離出來(lái)，引入四氧化三鐵（Fe3O4）。先將EDTA-2Na與Fe3O4納米顆粒結(jié)合對(duì)其進(jìn)行功能化修飾，再將包覆于Fe3O4納米顆粒表面的EDTA-2Na和Fe2+絡(luò)合，制備成Fe3O4@EDTA-Fe2+納米酶材料，從而使Fe3O4納米顆粒具備EDTA-Fe2+活性中心。Fe3O4的引入同時(shí)也在一定程度上為材料的分離提供便捷，有利于產(chǎn)物的分離純化。更為重要的是，材料形成的堆積孔，為酪氨酸提供了可能性的底物結(jié)合位點(diǎn)，這在結(jié)構(gòu)上與酪氨酸羥化酶更為接近。抗壞血酸（AA）與四氫生物喋呤（BH4）有相同的還原效果，雙氧水與氧氣有相似的供氧效果。故提出以抗壞血酸為還原劑，雙氧水為氧化劑，配合Fe3O4@EDTA-Fe2+納米酶模擬酪氨酸羥化酶進(jìn)行仿生催化，從而使該納米酶在結(jié)構(gòu)、成分、功能及機(jī)制與酪氨酸羥化酶具有高度相似性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種利用模擬酪氨酸羥化酶制備的納米酶仿生合成左旋多巴的方法。采用本發(fā)明技術(shù)所制備的Fe3O4@EDTA-Fe2+納米酶，在還原劑抗壞血酸和氧化劑雙氧水存在的情況下，可用于催化酪氨酸生成左旋多巴，解決以往生產(chǎn)酪氨酸中環(huán)境污染、過(guò)程繁瑣、成本高昂的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種利用模擬酪氨酸羥化酶制備的納米酶仿生合成左旋多巴的方法，具體操作如下：
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