[发明专利]不对称还原前手性羰基化合物生产手性醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产手性醇的方法，具体的说是一种不对称还原前手性羰基化合物生产手性醇的方法。

背景技术

手性药物是指含有手性因素的化学药物的单一对映体。这些异构体进入体内后会在药理活性、代谢过程和代谢产物、引起的毒副作用等方面产生显著的差异。对映异构体的生物活性往往可以相差甚远，以至呈现完全相反的药理作用或毒性。目前手性药物已占到世界医药市场的60％以上，已成为国际上新药研究的热点。这一发展趋势的内在驱动力来自于单一对映体手性药物巨大的、且仍在不断增长的市场需求。手性药物、手性中间体及其技术的开发研究已经成为当前国际新药研究的重要方向之一。

手性醇是多类手性药物合成的关键手性砌块，是手性药物合成的关键技术。催化相应前手性羰基化合物不对称还原是合成该手性醇的重要方法。在不对称还原前手性羰基合成单一对映体手性醇催化反应中，生物催化因其具有高效的立体、区域和化学选择性，安全性和环境相容性等优势，在手性醇的合成技术中具有重要的应用前景。但是由于生物催化尚存在着催化反应速度低，对底物范围窄，时空产率低和在某些情况下反应的立体选择性不高等问题，因此可以应用在工业生产中的例子还不多。筛选出对具有更高催化活性的微生物菌株，开发广泛的催化反应过程，通过催经反应条件的不断研发优化，获得到高单一对映体纯度、高转化率与生产效率，是本领域技术人员期望达到的目标。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、控制简便、能够获得到高单一对映体纯度、高转化率与生产效率的不对称还原前手性羰基化合物生产手性醇方法。该方法使用了上述菌株作为催化剂。

本发明菌株的保藏名称为：微杆菌(Microbacterium sp.long2)，保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址：中国武汉武汉大学，保藏编号为：CCTCC No:M 2011449。该菌株的具体特征如下：菌落为圆形，为淡黄色，其中菌丝呈致密辐射状。显微镜下观察菌丝有横隔，分生孢子梗短，分生孢子呈圆筒形。其生理生化特性为：菌株不能使明胶液化、不能使淀粉水解、牛奶凝固但不胨化，不能利用酪氨酸产生色素，不能还原硝酸盐为亚硝酸盐。

本发明菌株是一种属于细菌类的菌株，该菌株从土壤中分离，以前手性羰基化合物2-己酮、4-氯-乙酰乙酸乙酯与4′-氯-苯乙酮为碳源从土壤样品中富集筛选的方法获得。

本发明方法按以下步骤进行：

(1)发酵大规模培养微杆菌，在对数生长期后期离心收集湿菌体获得活性静息细胞菌体，冷冻保藏；

(2)将静息细胞菌体悬于pH缓冲液中制成菌悬液，加入底物进行催化反应，生成单一手性的手性醇，所述底物为前手性羰基化合物；

(3)催化反应结束后利用非极性易挥发溶剂萃取反应产物，利用减压蒸发蒸发回收萃取剂，获得产物。

所述步骤(2)中，向菌悬液中加入辅助底物及表面活性剂，所述辅助底物为葡萄糖、蔗糖、异丙醇或甘油中的一种；所述表面活性剂为生物相容性表面活性剂，可例举出吐温80、单月桂基磷酸酯、椰油酸单乙醇酰胺等，添加量占催化反应体系总体积的0.01％-0.1％)

所述步骤(2)中，所述辅助底物的添加量(在催化反应体系中的添加量)为1～20g/L。

所述步骤(1)中，发酵大规模培养权利要求1所述的微杆菌的方法为：

a.将斜面上生长良好的权利要求1所述菌株用接种针挑取少许接种于种子培养基中(培养基体积为锥形瓶体积的10％)，30～37℃，150～300r/min摇床培养24～48h后作为种子；

b.再以1％～5％的接种量接种到发酵培养基中大量培养细胞，培养条件为：无菌空气0.5～1vvm^-1通气率，150～350r/min，培养24～48h。离心并收集湿菌体，得静息细胞；

其中，种子培养基组成比例为：葡萄糖10g，酵母提取物5g，蛋白胨5g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，蒸馏水1000mL，pH 7.0；