[发明专利]一种生物催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物催化剂，包含NADH依赖的特异性3-奎宁酮还原酶QNR、葡萄糖脱氢酶GDH、Ni²⁺功能化琼脂糖微球，其特征在于：在衍射角度2θ为27.5±0.2°、31.7±0.2°、45.5±0.2°、52.1±0.2°、66.4±0.2°、75.8±0.2°处有衍射峰。

2.如权利要求1所述生物催化剂，其特征在于：所述生物催化剂还含有氯化钠和磷酸二氢钠。

3.如权利要求1或2所述生物催化剂，其特征在于：所述生物催化剂具有泡沫样多孔结构，孔径为10nm-2.5μm。

4.如权利要求3所述生物催化剂，其特征在于：所述生物催化剂酶负载量为5-15%，以质量百分比计。

5.如权利要求1-4任一项所述生物催化剂的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：

步骤(1)

用缓冲溶液A平衡Ni²⁺功能化琼脂糖微球，加入含带组氨酸标签的3-奎宁酮还原酶His-QNR和带组氨酸标签的葡萄糖脱氢酶His-GDH的细胞裂解混合上清液，用含5-15mM咪唑的缓冲溶液A稀释成混悬液；

步骤(2)

将步骤（1）制备的混悬液以转速30～100 rpm在温度4～30℃、pH5.0～10.0的条件下连续搅拌1～3 h；然后离心，收集载酶琼脂糖微球，用步骤（1）的缓冲溶液A洗涤；

步骤(3)

将洗涤后的载酶琼脂糖微球分散在步骤（1）的缓冲溶液A中， 置于2～8℃冰箱孵育1～5天；即得；

所述缓冲溶液A的pH值为7.8-8.2；所述缓冲溶液A含50 mM 磷酸二氢钠和300 mM 氯化钠。

6.如权利要求1-4任一项所述生物催化剂在合成(R)-3-奎宁醇中的应用。

7.一种使用权利要求1-4任一项所述生物催化剂合成(R)-3-奎宁醇的方法，其特征在于：

将生物催化剂分散在缓冲溶液B中，加入3-奎宁酮，葡萄糖、NAD⁺ 和NADH，在室温条件下，pH为7.5-8.0，以 50～150 rpm转速振荡，生物转化时间为1-12h；所述缓冲溶液B的pH值为7.2-7.4；所述缓冲溶液B为10mM磷酸缓冲盐溶液PBS，含NaCl 137mM，KCl 2.7mM，Na₂HPO₄10mM，KH₂PO₄ 2mM。

8.一种(R)-3-奎宁醇的生物催化合成方法，包括如下步骤：

步骤(1)

用缓冲溶液A平衡Ni²⁺功能化琼脂糖微球，加入含带组氨酸标签的3-奎宁酮还原酶His-QNR和带组氨酸标签的葡萄糖脱氢酶His-GDH的细胞裂解混合上清液，用含5-15mM咪唑的缓冲溶液A稀释成混悬液；

步骤(2)

将步骤（1）制备的混悬液以转速30～100 rpm在温度4～30℃、pH5.0～10.0的条件下连续搅拌1～3 h；然后离心，收集载酶琼脂糖微球，用步骤（1）的缓冲溶液A洗涤；

步骤(3)

将洗涤后的载酶琼脂糖微球分散在步骤（1）的缓冲溶液A中， 置于2～8℃冰箱孵育1～5天；制得生物催化剂；

步骤(4)

将生物催化剂分散在缓冲溶液B中，加入3-奎宁酮，葡萄糖、NAD⁺ 和NADH，在室温条件下，pH为7.5-8.0，以 50～150 rpm转速振荡，生物转化时间为1-12 h；

所述缓冲溶液A含50 mM 磷酸二氢钠和300 mM 氯化钠，pH值为7.8-8.2；

所述缓冲溶液B为10mM磷酸缓冲盐溶液PBS，含NaCl 137mM，KCl 2.7mM，Na₂HPO₄ 10mM，KH₂PO₄ 2mM，pH值为7.2-7.4。