[发明专利](2S,5S)－2,5－己二醇的生物不对称合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种(2S，5S)-2，5-己二醇的生物不对称合成方法。

背景技术

(2S，5S)-2，5-己二醇常温下为白色固体，溶于水、乙醇、乙酸乙酯、和三氯甲烷，不溶于乙醚和苯。(2S，5S)-2，5-己二醇是合成手性药物和其它手性化学品的重要中间体，主要作为制备精细化学品特别是手性药物和农用化学品重要的前体，也可以作为降压药卡托普利、地尔硫卓的中间体，同时也是合成手性氨基酸、离子液体、手性醇等多种手性化合物的催化剂Duphos的重要配体。

目前国外(2S，5S)-2，5-己二醇的合成主要还停留在对外消旋体的拆分上，该技术难度大，收率低；需要价格昂贵的手性拆分剂，投资大，排出的废料对环境污染严重，且造成资源浪费，产品的生产成本高。

另有文献报道采用脂肪酶催化拆分的外消旋体来制取手性2，5-己二醇，得到的产物中(2S，5S)型和(2R，5R)型比值为1∶3，虽然可以制得手性醇，但是后续工作繁琐，造价很高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种(2S，5S)-2，5-己二醇的生物不对称合成方法，本发明通过筛选驯化得到对底物2，5-己二酮具有高还原活性的酵母菌，将其应用于底物2，5-己二酮的生物不对称还原，得到产物(2S，5S)-2，5-己二醇。本发明具有生产成本低，高效，条件温和，底物转化率高，产物得率高，目标产物光学纯度(e.e.值)高，对环境无污染的特点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种(2S，5S)-2，5-己二醇的生物不对称合成方法，包括如下步骤：

(1)菌种的确定：选取对2，5-己二酮的羰基具有高还原活性的HD-5酵母菌株进行保存，其中HD-5酵母菌株用于生物转化时的培养方式分为游离酵母细胞和固定化酵母细胞；

(2)细胞制备：首先进行种子培养：挑取斜面保存菌种的培养物，接种于含有葡萄糖、蛋白胨的种子培养基中，pH值为6.5，30℃，摇瓶培养，振荡转速250r·min^-1，培养36h，取含酵母细胞的培养液离心(6,000r·min^-1，15min)，培养方式为游离酵母细胞时，取湿菌体，4℃保存备用；当培养方式为固定化酵母细胞时，需将含酵母细胞的培养液离心后，用0.9％的生理盐水洗涤两次，称其湿重，然后按一定比例加入到海藻酸钠溶液中，充分搅匀后，滴入到含4.0％ CaCl₂的溶液中，待形成球状颗粒稳定后，收集颗粒，4℃保存备用；

(3)酵母细胞的生物转化：将湿菌体或固定化细胞接种于培养基中，振荡培养，通过流加4mol·L^-1NaOH维持pH值恒定，活化2h后，加入底物2，5-己二酮，使终浓度为10-60mmol·L^-1，在一定温度、pH值、搅拌转速、葡萄糖浓度和反应时间下，进行底物2，5-己二酮的生物还原反应。

所述步骤3的培养基采用有机培养基、无机培养基、蒸馏水、磷酸盐缓冲溶液、Tris-盐酸缓冲液中的一种。

所述的有机培养基组成包括：葡萄糖10.0g·L^-1，蛋白胨5.0g·L^-1，K₂HPO₄ 1.0g·L^-1，ZnSO₄ 0.01g·L^-1，KCl 0.5g·L^-1，Fe₂(SO₄)₃ 0.01g·L^-1，MgSO₄·7H₂O 0.5g·L^-1。

所述的无机培养基组成包括：葡萄糖5.0g·L^-1，(NH₄)₂SO₄ 5.0g·L^-1，K₂HPO₄ 1.0g·L^-1，ZnSO₄ 0.01g·L^-1，KCl 0.5g·L^-1，Fe₂(SO₄)0.01g·L^-1，MgSO₄·7H₂O 0.5g·L^-1。

所述的蒸馏水培养基组成为：含葡萄糖5.0g·L^-1的蒸馏水。