左旋多巴的生物酶催化合成方法技术

本发明专利技术涉及左旋多巴合成方法技术领域，特别涉及一种左旋多巴的生物酶催化合成方法，通过将微生物发酵后在载体上固定后，通过加入适量的氯化钙和硼酸，以固定化细胞作为催化剂进行左旋多巴的催化合成过程中，通过在反应每经过10

【技术实现步骤摘要】
左旋多巴的生物酶催化合成方法


[0001]本专利技术涉及左旋多巴合成方法
，特别涉及一种左旋多巴的生物酶催化合成方法。

技术介绍

[0002]左旋多巴为多巴胺的前体药物，本身无药理活性，通过血脑屏障进入中枢，经多巴脱羧酶作用转化成DA而发挥药理作用，左旋多巴多应用于治疗帕金森病。
[0003]左旋多巴的合成方法有化学法、植物提取法、生物酶催化法等，由于生物酶催化法只需要一步反应即可将前体底物转化为左旋多巴，因此生物酶催化法制备左旋多巴的技术方案已被广泛使用，然而，生物酶催化法存在明显缺陷，其发酵液成分复杂，产物的提取难度大，且反应过程容易收到外部物理化学及杂菌的影响，而导致酶活性降低。
[0004]因此，如何改进左旋多巴的合成方法，降低产物的提取和纯化难度，使酶活性持久，进而降低左旋多巴的合成成本成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：如何改进左旋多巴的合成方法，降低产物的提取和纯化难度，使酶活性持久，进而降低左旋多巴的合成成本。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种左旋多巴的生物酶催化合成方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：壳聚糖、聚乙烯醇和二醋酸纤维在水中溶解，得到第一混合溶液，所述壳聚糖占第一混合溶液百分比为2
‑
4wt％，聚乙烯醇占第一混合溶液的质量百分比为3
‑
5wt％，二醋酸纤维占第一混合溶液的质量百分比为2
>‑
8wt％；
[0009]步骤2：微生物发酵，产生TPL；
[0010]步骤3：向第一混合溶液中加入经过发酵的微生物，得到第二混合溶液，在第二混合溶液中加入氯化钙和硼酸，所述氯化钙占第二混合溶液2
‑
4wt％，硼酸占第二混合溶液3
‑
3.5wt％；反应30
‑
120min，直至生成直径为6
‑
10mm的颗粒；
[0011]步骤4：在第二混合溶液中加入左旋多巴的前体底物，在温度为25
‑
50℃的条件下反应，反应每经过10
‑
15min，向容器中加入5
‑
磷酸吡哆醛，每次加5
‑
磷酸吡哆醛的质量与步骤3中加入经过发酵的微生物的质量比为1∶(800
‑
1200)。
[0012]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述步骤4中，左旋多巴的前体底物包括领苯二酚、丙酮酸和氨水。
[0013]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述微生物选自假单胞菌属、真菌或链霉菌。
[0014]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述微生物选自草生欧文式菌或弗式柠檬酸菌。
[0015]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述步骤2具体为：将微生物于
LB培养基中发酵，发酵的温度为25
‑
45℃，发酵罐的搅拌转速为200
‑
700rpm，通气量为0.3
‑
0.8vvm，罐压为0.15
‑
0.2MPa，发酵的pH值为7
‑
8，发酵时间为25
‑
28h。
[0016]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述微生物选自弗式柠檬酸菌，所述步骤4具体为，在第二混合溶液中加入左旋多巴的前体底物，在温度为35℃的条件下反应，反应每经过14min，向容器中加入5
‑
磷酸吡哆醛，每次加5
‑
磷酸吡哆醛的质量与步骤3中加入经过发酵的微生物的质量比为1∶1000。
[0017]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述步骤1中，壳聚糖、聚乙烯醇和二醋酸纤维在煮沸的水中溶解。
[0018]进一步，上述左旋多巴的生物酶催化合成方法中，所述LB培养基包含1
‑
2％蛋白胨，0.5
‑
1％酵母粉，0.5
‑
1.5％氯化钠，pH7.0
‑
8.0。
[0019]本专利技术的有益效果在于：将特定比例的壳聚糖、聚乙烯醇和二醋酸纤维在水中溶解后，形成载体，通过微生物预先发酵后，与载体结合，通过特定比例的氯化钙和硼酸的结合，使微生物细胞在载体上结合更加稳定，不易瓦解，且通过加入氯化钙和硼酸，能够避免或减少用于制备左旋多巴的前体底物造成微生物细胞的失活；由于反应底物如领苯二酚在合成左旋多巴过程中具有反应可逆性，需要5
‑
磷酸吡哆醛作为辅助因子，现有技术中，该辅助因子依靠微生物自身合成，由于5
‑
磷酸吡哆醛的按量与左旋多巴的产量并非正相关，而是需要在一个合理的范围内，因此，本领域技术人员一般不考虑额外添加5
‑
磷酸吡哆醛来促进反应，而对于这一合理的范围，本领域并没有详细的报道，专利技术人通过实验研究发现，在以上通过将微生物发酵后在载体上固定后，以固定化细胞作为催化剂进行左旋多巴的催化合成过程中，通过在反应每经过10
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15min，向容器中加入5
‑
磷酸吡哆醛，能够弥补微生物自生合成5
‑
磷酸吡哆醛的不足，从而保证左旋多巴的稳定合成；上述方法省去了TPL的提取过程，制作工艺大幅简化，能够很大程度保证TPL的酶的活性，反应过程中酶收到细胞膜的保护，不易受到外部物理化学因素或是杂菌的影响，可延长酶活的半衰期，能够大大提高生物酶催化的利用率。
具体实施方式
[0020]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0021]实施例1
[0022]一种左旋多巴的生物酶催化合成方法，包括以下步骤：
[0023]步骤1：壳聚糖、聚乙烯醇和二醋酸纤维在煮沸的水中溶解，得到第一混合溶液，所述壳聚糖占第一混合溶液百分比为2wt％，聚乙烯醇占第一混合溶液的质量百分比为3wt％，二醋酸纤维占第一混合溶液的质量百分比为2wt％；
[0024]步骤2：将微生物于LB培养基中发酵，所述LB培养基包含1％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.5％氯化钠，pH7.0，发酵的温度为25℃，发酵罐的搅拌转速为200rpm，通气量为0.3vvm，罐压为0.15MPa，发酵的pH值为7，发酵时间为25h，产生TPL，所述微生物选自弗式柠檬酸菌；
[0025]步骤3：向第一混合溶液中加入经过发酵的微生物，得到第二混合溶液，第二混合液中的微生物浓度为90g/L，在第二混合溶液中加入氯化钙和硼酸，所述氯化钙占第二混合溶液2wt％，硼酸占第二混合溶液3wt％；反应30min，直至生成直径为6mm的颗粒；
[0026]步骤4：在第二混合溶液中加入领苯二酚、丙酮酸和氨水，在温度为25℃的条件下
反应，反应每经过10min，向容器中加入5
‑
磷酸吡哆醛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.左旋多巴的生物酶催化合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：壳聚糖、聚乙烯醇和二醋酸纤维在水中溶解，得到第一混合溶液，所述壳聚糖占第一混合溶液百分比为2
‑
4wt％，聚乙烯醇占第一混合溶液的质量百分比为3
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5wt％，二醋酸纤维占第一混合溶液的质量百分比为2
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8wt％；步骤2：微生物发酵，产生TPL；步骤3：向第一混合溶液中加入经过发酵的微生物，得到第二混合溶液，在第二混合溶液中加入氯化钙和硼酸，所述氯化钙占第二混合溶液2
‑
4wt％，硼酸占第二混合溶液3
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3.5wt％；反应30
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120min，直至生成直径为6
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10mm的颗粒；步骤4：在第二混合溶液中加入左旋多巴的前体底物，在温度为25
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50℃的条件下反应，反应每经过10
‑
15min，向容器中加入5
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磷酸吡哆醛，每次加5
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磷酸吡哆醛的质量与步骤3中加入经过发酵的微生物的质量比为1∶(800
‑
1200)。2.根据权利要求1所述的左旋多巴的生物酶催化合成方法，其特征在于，所述步骤4中，左旋多巴的前体底物包括领苯二酚、丙酮酸和氨水。3.根据权利要求1所述的左旋多巴的生物酶催化合成方法，其特征在于，所述微生物选自假单胞菌属、真菌或链霉菌。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：林金新，黄平，
申请(专利权)人：福州三合元生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：