一种高转化率的D泛解酸内酯制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高转化率的D泛解酸内酯制备方法，包括下述步骤：底物溶液中加入酶制剂，经转化制得D泛解酸内酯，其中，所述底物为DL泛解酸内酯和甲酸铵，所述酶制剂为由L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和甲酸脱氢酶组成的复合酶。本发明专利技术的制备方法具有操作简便、环境友好等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种高转化率的D泛解酸内酯制备方法
本专利技术涉及化学
，具体涉及一种高转化率的D泛解酸内酯制备方法。
技术介绍
D泛解酸内酯为制备泛化合物的重要中间体。微生物酶法拆分DL泛解酸内酯生成D泛解酸内酯的制备包括如下步骤：1)微生物酶选择性水解DL泛解酸内酯中的D泛解酸内酯或者L泛解酸内酯，得到L泛解酸内酯和D泛解酸；2)利用有机试剂萃取混合液，实现L泛解酸内酯和D泛解酸的分离；3)D泛解酸经过内酯化处理，得到D泛解酸内酯，L泛解酸内酯经过化学消旋重新变成DL泛解酸内酯，再拆分。但存在下述缺陷：一是拆分步骤多，分离效率低；二是化学消旋过程会产生大量色素和其它杂质，拆分制得的D泛解酸内酯颜色较深，外观品质较差；三是化学消旋会产生大量硫酸盐，形成固体废弃物，造成环境污染。CN110423717A公开了一种多酶重组细胞及多酶级联催化合成D-泛解酸内酯的方法，该方法使用L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和葡萄糖脱氢酶组成的复合酶转化生产D泛解酸内酯。但葡萄糖脱氢酶在反应过程中易生成副产物，使得D泛解酸内酯的分离困难，影响转化率。需要研究高转化率的D泛解酸内酯制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种D泛解酸内酯的制备方法，包括如下步骤：向底物溶液中加入酶制剂后，经转化反应制得D泛解酸内酯，其中，所述底物溶液为DL泛解酸内酯和甲酸铵的水溶液，所述酶制剂为由L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和甲酸脱氢酶组成的复合酶。本专利技术的优选方案中，所述DL泛解酸内酯与甲酸铵的初始质量浓度比为1:1-10:1，优选为1:1-4:1。本专利技术的优选方案中，底物溶液中DL泛解酸内酯的浓度为10-300g/L，优选为100-250g/L，更优选为150-200g/L。本专利技术的优选方案中，底物溶液中甲酸铵的浓度为1-100g/L，优选为20-80g/L，更优选为30-50g/L。本专利技术的优选方案中，所述底物溶液pH5-7，优选pH5.5-6.5。本专利技术的优选方案中，pH调节剂选自氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠中的任一种。本专利技术的优选方案中，先将底物溶液升温到20-37℃，再加入酶制剂。本专利技术的优选方案中，所述酶制剂的酶活单位为2-15U，优选为5-12U，更优选为8-10U。本专利技术的优选方案中，还包括向底物溶液中添加磷酸盐。本专利技术的优选方案中，底物溶液中磷酸盐的浓度为1-50mmol/L，优选为5-40mmol/L。本专利技术的优选方案中，所述磷酸盐选自磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钾、酸式焦磷酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的任一种或其组合。本专利技术的优选方案中，所述转化反应温度为25-40℃，优选为30-37℃。本专利技术的优选方案中，所述转化反应时间为6-36小时，优选为12-24小时。本专利技术的优选方案中，所述L泛解酸内酯脱氢酶来源于红串红球菌Rhodococcuserythropolis。本专利技术的优选方案中，所述酮泛解酸内酯还原酶来源于木兰假丝酵母Candidamagnolia。本专利技术的优选方案中，所述甲酸脱氢酶来源于伯克霍尔德菌burkholderiastabilis。本专利技术的另一个目的在于提供一种如上所述方法生产出来的D泛解酸内酯。本专利技术的优选方案中，D泛解酸内酯的ee值大于99％。本专利技术的另一目的在于提供一种如上所述的D泛解酸内酯在制备泛化合物中的应用。本专利技术的优选方案中，所述泛化合物选自D-泛酸钙、D-泛醇、泛硫乙胺中的任一种。除非另有说明，本专利技术涉及液体与液体之间的百分比时，所述的百分比为体积/体积百分比；本专利技术涉及液体与固体之间的百分比时，所述百分比为体积/重量百分比；本专利技术涉及固体与液体之间的百分比时，所述百分比为重量/体积百分比；其余为重量/重量百分比。除非另有说明，本专利技术按照下述方法检测酶活和转化率。1、酶活为酶活力的度量单位，单位为U。本专利技术中的1个酶活单位表示1ml底物溶液在1分钟内转化生成1umolD泛解酸内酯的酶量。仪器及工作条件：岛津LC-16液相色谱仪，色谱柱IE(5μm，250mm)，D泛解酸内酯标准品，柱温30℃，采集时间30min，波长210nm，流速1.0ml/min，流动相为0.05mol/L磷酸二氢钠水溶液:甲醇＝60∶40。实验步骤：1)将D泛解酸内酯标准品用水稀释至浓度为C，过滤后进样，进样量10ul，记录峰面积S。2)分别在转化时间T＝0和T＝N(N为大于0的任一数值，单位为分钟)时，取转化液稀释100倍，过滤后进样，进样量10ul，分别记录峰面积S0和SN。酶活＝(C*(SN-S0)*1000)/(130.14*N*S)。2、转化率仪器及工作条件：岛津LC-16液相色谱仪，色谱柱IE(5μm，250mm)，柱温30℃，采集时间30min，波长210nm，流速1.0ml/min，流动相为0.05mol/L磷酸二氢钠水溶液∶甲醇＝60∶40。实验步骤：分别在转化时间T＝0和T＝M(M为大于0的任一数值)时，取反应液稀释100倍，过滤后进样，进样量10ul，分别记录峰面积S0和SM。转化率(M时刻)＝(S0-SM)/S0。3、ee值计算公式ee值＝D泛解酸内酯纯度-L泛解酸内酯纯度与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：1.本专利技术通过反应原料的选择和工艺条件的优化，使得DL泛解酸内酯通过一步反应转化生成D泛解酸内酯。与传统酶法拆分法相比，具有工艺简便、副产物易分离、提取简单、环境友好、转化效率和转化程度高、适用于工业化生产等优点。2.本专利技术所得D泛解酸内酯纯度高，无须结晶等后处理工艺即可应用于泛酸等产品的深加工。附图说明图1实施例1终产物的色谱检测图谱；图2实施例2终产物的色谱检测图谱；图3实施例3终产物的色谱检测图谱；图4实施例4终产物的色谱检测图谱；图5实施例5终产物的色谱检测图谱；图6实施例1-6的反应转化率对比。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步的说明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。实施例中所用的材料、试剂、L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶、甲酸脱氢酶，均可从商业途径购买得到。实施例1D泛解酸内酯的制备称取1600gDL泛解酸内酯、400g甲酸铵、11.5g磷酸二氢铵，加水至混合溶液体积为10L，搅拌溶解，用20-25％氨水调节溶液pH为6.0，升温至30℃，加入L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶、甲酸脱氢酶，使得混合溶液中总酶活为8U，将混合溶液置于37℃恒温条件下搅拌反应20h，得反应液。对反应液进行色谱检测，结果见图1。反应过程中每隔2小时取样检测并计算转化率，结果见图6。反应产物ee值为99.1％。...

【技术保护点】
1.一种高转化率的D泛解酸内酯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：向底物溶液中加入酶制剂后，经转化制得D泛解酸内酯；其中，所述底物溶液为DL泛解酸内酯和甲酸铵，所述酶制剂为由L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和甲酸脱氢酶组成的复合酶。/n

【技术特征摘要】
1.一种高转化率的D泛解酸内酯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：向底物溶液中加入酶制剂后，经转化制得D泛解酸内酯；其中，所述底物溶液为DL泛解酸内酯和甲酸铵，所述酶制剂为由L泛解酸内酯脱氢酶、酮泛解酸内酯还原酶和甲酸脱氢酶组成的复合酶。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DL泛解酸内酯与甲酸铵的初始质量浓度比为1:1-10:1，优选为1:1-4:1。


3.如权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述底物溶液中DL泛解酸内酯的浓度为10-300g/L，优选浓度为100-250g/L，更优选为150-200g/L；所述底物溶液中甲酸铵的浓度为1-100g/L，优选浓度为20-80g/L，更优选浓度为30-50g/L。


4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述底物溶液的pH为5-7，优选pH为5.5-6.5。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，刘树蓬，周芳芳，余军，张大伟，
申请(专利权)人：安徽华恒生物科技股份有限公司，巴彦淖尔华恒生物科技有限公司，秦皇岛华恒生物工程有限公司，合肥华恒生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34