本发明专利技术属于生物化学技术领域，公开了一种光学活性(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物的制备方法。以(±)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物为底物，以包含苯乙烯单加氧酶基因的大肠杆菌E.coli?pETAB休止细胞全细胞为催化剂，选择性催化(S)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物的不对称环氧化，得到光学纯的(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物。本发明专利技术具有原料利用率高、无环境污染、易于工业化等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物化学
，公开了一种含有苯乙烯单加氧酶基因的大肠杆菌 E. coli(pETAB)菌株全细胞选择性催化(S)-I-苯基-2-丙烯醇及其衍生物的不对称环氧化，制备光学活性(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物。
技术介绍
光学纯缩水甘油类化合物是合成受体抑制剂药物的重要中间体，近年来该类化合物的合成方法研究有了较大的发展。其中Siarpless不对称环氧化是化学催化的重要方法(Martin V. -S. , et al. Sharpless Kinetic resolution of racemic allylic alcohols by enantioselective epoxidation. A route to substances of absoluteenantiomeric purity ？ J. Am. Chem. Soc.，1981，103(20) :6237-6240)，该方法可以得到光学纯缩水甘油类化合物，但是该催化反应过程需要金属催化剂，增加了生产成本，产物中也会残留金属，而且合成过程中伴随大量的有机试剂，对环境造成了严重的污染。近年来，生物催化方法已经广泛应用到该类化合物的合成研究。在生物催化过程中没有金属催化剂和大量有机溶剂的使用，是一个相对绿色的合成方法。已报道利用脂肪酶lipase拆分消旋缩水甘油类化合物获得光学纯该类化合物(Takeshita M.，et al. Enzymatic preparation ofchiral 1-phenylglycidols and 1-phenyl-l,2-propanediols. Tetrahedron :Asymmetry1992,3(11) :1369-1372)。但由于此类化合物具有两个手性中心，因此产率仅为投入原料的 1/4，这样极大地浪费资源，且该拆分步骤繁琐也不利于生产过程。通过寻找高效高选择性的酶，以消旋体为底物，同时构建两个手性中心，从而可以转化投入物料的1/2得到光学活性的缩水甘油类产物，大大提高对反应底物的利用。这是发展该类化合物的生物催化途径的有效方法之一。同时拆分残留的手性醇也是有机合成过程重要的合成中间体。
技术实现思路
本专利技术涉及苯乙烯单加氧酶催化不对称环氧化拆分过程，以(士)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物为底物，以包含苯乙烯单加氧酶基因的大肠杆菌E. coli (pETAB)休止细胞全细胞为催化剂，得到光学纯(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物，并残留另一异构体(R)-I-苯基-2-丙烯醇及其衍生物。本专利技术涉及的苯乙烯单加氧酶催化不对称环氧化拆分过程对邻位手性羟基具有很高的选择性，该酶催化产生的环氧手性中心也有很高的对映选择性，因此可以转化投入物料的1/2得到光学活性的缩水甘油类产物，大大提高对反应底物利用。同时拆分残留的手性醇也是有机合成过程重要的合成中间体。该专利技术可以用以下反应式来表示。权利要求1.一种，其特征是以(士)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物为底物，以包含苯乙烯单加氧酶基因的大肠杆菌E. coli pETAB休止细胞全细胞为催化剂，选择性催化(S)-I-苯基-2-丙烯醇及其衍生物的不对称环氧化， 得到光学纯的(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物。2.权利要求1所述，其特征是所述的的(士)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物为(士)-1-苯基-2-丙烯醇或(士)-1-(3-氟苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-(4-氟苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-(3-氯苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-(4-氯苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-(3-溴苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-(4-溴苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-(3-甲基苯基)-2-丙烯醇或(士)-1- -甲基苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-甲基苯基)-2-丙烯醇或(士)-1-苯基-3-丁烯-2-醇或(士)-1-(2-噻吩基)-2-丙烯醇或(士)-1-(3-噻吩基)-2-丙烯醇。3.权利要求1所述的，其工艺步骤为 收集E. coli (pETAB)菌体，重悬于0. 1Μ、ρΗ 5. 5 8. O的缓冲液中，配成以湿重计细胞浓度为50 200g/L的菌悬液，加入底物(士)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物，20 37°C、50 300rpm 反应 2 48h。4.权利要求3所述的，其特征是所述的缓冲液为磷酸钾缓冲液或磷酸钠缓冲液或磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液或Tris缓冲液。5.权利要求1或3所述的，其特征是 底物直接加入到反应体系中，或者先将底物溶于二甲亚砜，配成质量浓度为30% 60%的母液后再加入到反应体系，反应体系中底物终浓度为0. 5 3g/L。全文摘要本专利技术属于生物化学
，公开了一种光学活性(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物的制备方法。以(±)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物为底物，以包含苯乙烯单加氧酶基因的大肠杆菌E.coli pETAB休止细胞全细胞为催化剂，选择性催化(S)-1-苯基-2-丙烯醇及其衍生物的不对称环氧化，得到光学纯的(1R，2R)-1-苯基-2，3-环氧丙醇及其衍生物。本专利技术具有原料利用率高、无环境污染、易于工业化等优点。文档编号C12R1/19GK102337307SQ20101023752公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日专利技术者刘艳, 吴中柳, 林晖 申请人:中国科学院成都生物研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光学活性苯基环氧丙醇及其衍生物的制备方法，其特征是：以（±）－１－苯基－２－丙烯醇及其衍生物为底物，以包含苯乙烯单加氧酶基因的大肠杆菌Ｅ．ｃｏｌｉ ｐＥＴＡＢ休止细胞全细胞为催化剂，选择性催化（Ｓ）－１－苯基－２－丙烯醇及其衍生物的不对称环氧化，得到光学纯的（１Ｒ，２Ｒ）－１－苯基－２，３－环氧丙醇及其衍生物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴中柳，林晖，刘艳，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：90
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