一種黑霉菌催化生產(chǎn)4-吡啶乙醇的方法
【專利摘要】一種黑霉菌催化生產(chǎn)4-吡啶乙醇的方法,即用黑霉菌細(xì)胞生物催化制備光活性(S)-1-(4-吡啶基)乙醇,反應(yīng)罐中加入磷酸鹽緩沖液,加入棉紗布調(diào)控底物、產(chǎn)物濃度。用黑霉菌細(xì)胞進(jìn)行生物催化反應(yīng),產(chǎn)品收率高,對映體過量率(ee%)高,具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】-種黑霉菌催化生產(chǎn)4-吡啶乙醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于制藥工程【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及到黑霉菌細(xì)胞生物催化制備手性醫(yī)藥中 間體(S)-I- (4-吡啶基)乙醇的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 手性(S)-I- (4-吡啶基)乙醇是合成手性藥物、精細(xì)化學(xué)品、農(nóng)藥品和其他特殊材 料的重要中間體。生物催化不對稱反應(yīng)具有環(huán)境友好、條件溫和、選擇性高等優(yōu)點,作為綠 色高效制備羥基手性化合物的優(yōu)先途徑,被越來越多地應(yīng)用于生產(chǎn)一些高附加值的手性 化合物。生物催化制備手性(S)-I- (4-吡啶基)乙醇具有很好的應(yīng)用前景。
[0003] 生物催化具有催化效率高、選擇性強、條件溫和、環(huán)境友好等突出優(yōu)點,是可持續(xù) 發(fā)展過程中替代和拓展傳統(tǒng)有機化學(xué)合成的重要方法。其中手性拆分和不對稱合成是生物 催化最具吸引力的應(yīng)用領(lǐng)域。在作為生物催化劑的六大類酶中,水解酶能夠催化動力學(xué)拆 分外消旋體得到手性產(chǎn)品,在工業(yè)生物催化中一直扮演著重要角色。近幾年來,氧化還原 酶在工業(yè)上的應(yīng)用得到了迅速增長。目前,采用水解酶動力學(xué)拆分法、生物催化法和生物 氧化法工業(yè)制備光學(xué)活性手性化合物的比例為4:2:1。生物細(xì)胞還原法相對于動力學(xué)拆分 法而言,最大的優(yōu)勢在于理論收率可達(dá)100%,原子經(jīng)濟性好。然而生物還原反應(yīng)需要輔酶 或輔因子的參與,一定程度上限制了其應(yīng)用。由于輔酶依賴性的緣故,生物還原反應(yīng)中多 釆用整細(xì)胞作為催化劑,實現(xiàn)體內(nèi)輔酶循環(huán)再生的同時免去了酶的分離純化步驟。
[0004] (S)-I- (4-吡啶基)乙醇是合成手性藥物、精細(xì)化學(xué)品、農(nóng)藥品的重要手性砌 塊,由于有2個手性中心,使得化學(xué)合成較為困難,成本高。本發(fā)明將采用生物催化制備
[5] -I- (4-吡啶基)乙醇。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明采用黑霉菌細(xì)胞催化制備(SM- (4-吡啶基)乙醇,反應(yīng)式如下:
【權(quán)利要求】
1. 一種黑霉菌細(xì)胞生物催化制備(s)-l- (4-吡啶基)乙醇的方法,其特征在于反應(yīng)罐 中加入磷酸鹽緩沖液,裝料系數(shù)為〇. 6-0. 7,pH為5. 3,加入吸附了底物4-乙酰基吡啶的棉 紗布,使底物4-乙?;拎ぬ砑恿繛?0-90 g/L,玉米漿(以干物質(zhì)計)含量為19-22g/L, 葡萄糖含量為9-10g/L,木糖11-12 g/L,吐溫80含量為14-15g/L,121°C高壓滅菌30分鐘; 冷卻至29-30°C時,加入濕黑霉菌細(xì)胞使?jié)舛葹?0-35g/L,通氣比為0. 15-18V/ (V分鐘), 進(jìn)行生物催化反應(yīng),反應(yīng)時間為50-55小時;反應(yīng)結(jié)束后,分別濾出細(xì)胞、棉紗布,用乙酸乙 酯萃取反應(yīng)液、萃取棉紗布,合并乙酸乙酯萃取液,蒸出乙酸乙酯,得到產(chǎn)物(S)-l- (4-吡 啶基)乙醇,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率96-98%,產(chǎn)品收率94-96%,對映體過量率(ee%) 98-99%。
2. 權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述吸附了底物的棉紗布制作方法為,將底物 4-乙?;拎び贸叽鐬?. 5cmX0. 5cm的棉紗布吸收,即得到吸附了底物的棉紗布,調(diào)節(jié)底 物與棉紗布用量,使得底物與棉紗布的質(zhì)量比率為〇. 36-0. 37。
【文檔編號】C12R1/685GK104263775SQ201410593129
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】尚鳳霞, 張媛媛, 劉均洪 申請人:青島科技大學(xué)