[发明专利]一种利用酶膜反应器耦合萃取制备r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法

说明书

本发明涉及一种利用酶膜反应器耦合萃取制备r‑2‑羟基‑4‑苯基丁酸乙酯的方法，该方法包括以下步骤：（1）将固定液泵入酶膜反应器中，在20℃下循环30min‑2h。（2）将酮基还原酶以及葡萄糖脱氢酶溶于pH7.0的磷酸缓冲液中，使两者酶活都为10ku/L‑100ku/L，随后泵入酶膜反应器中，并在10‑20℃下循环1h‑3h。（3）将含有浓度为5%‑30%的2‑氧代‑4‑苯基丁酸乙酯、浓度为50‑300g/L的葡萄糖泵入酶膜反应器，并进行循环。温度控制为20‑40℃，pH控制在5.0‑8.0。酶反应时间为6‑24h，（4）待酶催化反应开始后，立即在膜的另一侧通入有机溶剂，并进行循环。温度控制为20‑40℃，膜间压差控制在0.02‑0.5Mpa。待酶膜反应器中不含有产物时，整个工艺过程结束。

技术领域

本发明涉及酶工程技术领域，具体为一种利用酶膜反应器耦合萃取制备r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法。

背景技术

r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯是一种重要的药物中间体和手性醇，是合成ACEI类药物的重要手性中间体，例如苯那普利、依那普利、雷米普利等，ACEI类药物目前主要用于治疗高血压和充血性心力衰竭等心血管疾病，市场需求量极大。

制备r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯主要采用生物方法，目前普遍使用的方法是采用微生物法制备酮基还原酶和辅酶再生系统，然后利用这两个酶生物催化2-氧代-4-苯基丁酸乙酯合成r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯。一方面，发酵酶的成本较高，需要酶多次重复利用以降低生产成本；另一方面，由于r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯不溶于水，且易于和酶蛋白络合在一起，较难分离，因此在反应结束后，须使用有机溶剂将产物萃取出来。但是，由于酶或者细胞的存在，会使有机溶剂和水发生乳化成为均一相，对后续的萃取工艺产生了困难，降低了得率。

发明内容

本发明的目的在于提供制备r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯主要采用生物方法，目前普遍使用的方法是采用微生物法制备酮基还原酶和辅酶再生系统，然后利用这两个酶生物催化2-氧代-4-苯基丁酸乙酯合成r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯。一方面，发酵酶的成本较高，需要酶多次重复利用以降低生产成本；另一方面，由于r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯不溶于水，且易于和酶蛋白络合在一起，较难分离，因此在反应结束后，须使用有机溶剂将产物萃取出来。但是，由于酶或者细胞的存在，会使有机溶剂和水发生乳化成为均一相，对后续的萃取工艺产生了困难，降低了得率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用酶膜反应器耦合萃取制备r-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将固定液泵入酶膜反应器中，在20℃下循环30min-2h。

（2）将酮基还原酶以及葡萄糖脱氢酶溶于pH7.0的磷酸缓冲液中，使两者酶活都为10ku/L-100ku/L，随后泵入酶膜反应器中，并在10-20℃下循环1h-3h。

（3）将含有浓度为5%-30%的2-氧代-4-苯基丁酸乙酯、浓度为50-300g/L的葡萄糖泵入酶膜反应器，并进行循环。温度控制为20-40℃，pH控制在5.0-8.0。酶反应时间为6-24h。

（4）待酶催化反应开始后，立即在膜的另一侧通入有机溶剂，并进行循环。温度控制为20-40℃，膜间压差控制在0.02-0.5Mpa。待酶膜反应器中不含有产物时，整个工艺过程结束。

作为优化，所用的膜，可以是陶瓷膜、混合纤维酯微孔滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜以及上述材料的改性复合膜。

作为优化，所用的膜的截留精度为1kD-100kD。

作为优化，所使用的酮基还原酶和葡萄糖脱氢酶可以是酶粉、酶液、基因工程菌中的一种或多种。

作为优化，所使用的固定液可以是戊二醛、环氧氯丙烷、己二胺、顺丁烯二酸、双偶氮苯。