环糊精糖基转移酶制备L-抗坏血酸-2-葡萄糖苷的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种环糊精糖基转移酶制备L

【技术实现步骤摘要】
环糊精糖基转移酶制备L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷的方法及应用


[0001]本专利技术涉及药物化学领域，具体涉及一种环糊精糖基转移酶在制备L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷中的应用。

技术介绍

[0002]L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷，即2
‑
O
‑
α
‑
D
‑
吡喃型葡萄糖基
‑
L
‑
抗坏血酸(2
‑
O
‑
α
‑
D
‑
glucopyranosyl
‑
L
‑
ascorbid acid，AA
‑
2G)，是由日本林原生物化学研究所与冈山大学药学系共同发现的一种L
‑
抗坏血酸(L
‑
ascorbic acid，L
‑
AA，又名维生素C，Vc)的葡萄糖苷衍生物。AA
‑
2G是将糖基通过α
‑
1,4糖苷键连接于L
‑
AA的C2原子上进行修饰的抗坏血酸衍生物。它与维生素C具有相同的溶胶原活性，是维生素C的一种增补剂。
[0003]所述AA
‑
2G的结构如下：
[0004][0005]AA
‑
2G作为一种新型稳定的维生素C衍生物，是迄今人们发现的最稳定、性能最佳的维生素C替代品，其已经被日本政府批准作为化妆品、准药品和食品的添加剂。近些年其主要作为一种美白添加剂应用于多种品牌的高端化妆品中，例如，法国欧莱雅、德国兰蔻、日本资生堂等。
[0006]目前，AA
‑
2G主要通过生物转化法来合成。常见的用于合成AA
‑
2G的酶主要有5种：α
‑
糖苷酶(EC 3.2.1.20)，环糊精糖基转移酶(Cyclodextringlycosyltransferase，CGTase，EC 2.4.1.19)，淀粉酶(EC 3.2.1.1)，蔗糖磷酸化酶(EC 2.4.1.7)和α
‑
异麦芽糖基葡萄糖形成酶。
[0007]环糊精糖基转移酶被认为是催化合成AA
‑
2G的最佳酶。CGTase在合成AA
‑
2G的过程中，α
‑
环糊精或β
‑
环糊精通常作为糖基供体，L
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AA作为糖基受体。反应过程中经常会有副产物AA
‑
2Gn(n是连接在L
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AA上C2位置的糖基个数)产生。在糖化酶的作用下，AA
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2Gn上的多余糖基被水解进而生成AA
‑
2G。
[0008]公开号为CN104017784A，公开日为2014年9月3日，名称为“一种环糊精糖基转移酶及其制备方法和应用”的中国专利文献公开了了一种衍生自Thermoanaerobacteriumxylanolyticum LX
‑
11的CGTase酶及其突变体，利用野生型CGTase酶作为催化剂，β
‑
环糊精与抗坏血酸作为底物，进行催化制备AA
‑
2G，最终反应混合物中AA
‑
2G含量最高仅30g/L。但是该专利中的CGTase酶突变体催化效果明显高于野生型。
[0009]目前，α
‑
环糊精和β
‑
环糊精在CGTase催化合成AA
‑
2G的过程中具有显著的优势，它们的转化率较高，因此常被用作糖基供体。但是，这两种底物同时也存在着如下缺陷：(1)α
‑
环糊精价格昂贵，当以此为糖基供体时，生产成本太高；(2)β
‑
环糊精虽然价格比α
‑
环糊精较低，但由于其在水溶液中的溶解度较低，经常以固体颗粒形式存在。因此，以β
‑
环糊精为糖基供体时，酶促反应效率受到较大限制。
[0010]综上所述，α
‑
和β
‑
环糊精均不具有大规模生产AA
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2G的潜力。而CGTase以不同底物作为糖基供体生产AA
‑
2G时转化效率差异很大，α
‑
和β
‑
环糊精转化效率较高，而便宜易溶的底物如麦芽糊精、可溶性淀粉转化效率则相对较低。因此，提高这些便宜易溶底物的转化效率，以此作为AA
‑
2G合成的糖基供体，将有助于降低生产成本，为实现AA
‑
2G大规模生产起到积极作用。

技术实现思路

[0011]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种环糊精糖基转移酶在制备L
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抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷中的应用。本专利技术实现了采用特定的环糊精转移酶配合同底物作为糖基供体生产L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷时的高转化效率，同时降低生产成本，为实现AA
‑
2G大规模生产起到积极作用。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术通过以下几个方面实现：
[0013]第一方面，本专利技术提出了一种通过糊精糖基转移酶制备L
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抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷的方法，所述环糊精糖基转移酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。
[0014]编码所述氨基酸序列的核苷酸优选地如SEQ ID NO:1所示。
[0015]在制备L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷的过程中，优选地包括：在糖基供体的存在下，使用环糊精糖基转移酶催化底物Vc生成L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷。
[0016]上述方法中，所述糖基供体优选地为α
‑
环糊精、β
‑
环糊精或麦芽糊精。更为优选地，麦芽糊精。
[0017]所述环糊精糖基转移酶优选地为粗酶液。
[0018]上述粗酶液所用菌体与底物Vc的质量比优选地为(0.05～0.5):1。
[0019]所述麦芽糊精与底物Vc的质量比优选地为(1～3):1，更为优选地，(2～3):1。
[0020]用环糊精糖基转移酶催化底物Vc的催化反应优选地在避光条件下进行。
[0021]在某一较佳实施方案中，所述底物Vc的浓度为150～350g/L，优选地，200～250g/L；
[0022]在某一较佳实施方案中，所述催化反应的反应温度为40～50℃，例如50℃；
[0023]在某一较佳实施方案中，所述催化反应的反应pH为4.5～5.0，例如4.5；
[0024]在某一较佳实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过环糊精糖基转移酶制备L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷的方法，其特征在于，所述环糊精糖基转移酶含有如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编码所述环糊精糖基转移酶的核苷酸序列包含如SEQ ID NO:1所示的序列。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述制备包括：在糖基供体的存在下，使用所述环糊精糖基转移酶催化底物Vc生成L
‑
抗坏血酸
‑2‑
葡萄糖苷。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述糖基供体选自α
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环糊精、β
‑
环糊精和麦芽糊精中的一种或多种，优选麦芽糊精；和/或，所述环糊精糖基转移酶为粗酶液的形式，所述粗酶液所用菌体与所述底物Vc的质量比优选(0.05～0.5):1；和/或，所述麦芽糊精与所述底物Vc的质量比为(1～3):1，优选(2～3):1；和/或，在避光条件下进行所述催化。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述制备满足下述条件的一种或多种：所述底物Vc的浓度为150～350g/L，优选200～250g/L；所述催化反应的反应温度为40～50℃，优选50℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舒，田振华，程占冰，
申请(专利权)人：弈柯莱生物科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：