[发明专利]一种调节酶反应体系pH的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物制药和生物化工领域，具体涉及一种调节酶反应体系pH的方法。

背景技术

在利用氧化还原酶生产手性醇、手性氨及其它需要氢供体的酶法工艺中，为了避免添加昂贵的化学计量的辅酶，通常利用葡萄糖脱氢酶进行原位辅酶循环。葡萄糖脱氢酶还原体系效率高，但是氧化葡萄糖产生的与产物等当量的葡萄糖酸会引起反应体系pH的变化。为了维持反应体系pH的稳定，避免酶因此失活，需要添加碱来中和产生的葡萄糖酸。另外，在利用水解酶进行手性拆分反应时，酯或酰胺水解产生的有机酸也需要添加碱来中和产生的有机酸以维持体系pH的稳定和酶的活力。目前此类工艺存在着补碱方法不适当的问题。专利号为CN200780036841.6、CN200880104011.7、CN200980141486.8等利用葡萄糖脱氢酶提供原位辅酶循环的反应中，需要加入4-8 N NaOH进行pH调节。使用NaOH进行调节，在生产中容易导致pH失控，以及副反应，包括酶的失活，并非最合理的方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

本发明旨在解决现有技术问题的至少之一。本发明一方面提供一种调节酶反应体系pH的方法，采用采用氧化还原酶生产手性醇、手性氨及氢供体时利用弱碱调节pH值。

根据本发明的具体示例，本发明进一步利用葡萄糖脱氢酶进行原位辅酶循环反应时利用弱碱调节pH值。

根据本发明的实施例，上述弱碱包括NaHCO₃、Na₂CO₃的至少一种。

根据本发明的具体示例，本发明进一步在使用酮还原酶还原生产手性醇、手性氨的反应中，利用葡萄糖脱氢酶和葡萄糖原位提供辅酶循环，同时利用弱碱调节pH值。

根据本发明的具体示例，本发明进一步包括如下步骤：

A、将底物和葡萄糖加入反应溶剂，充分搅拌混合；

B、加入NADP+或NAD+粗粉、工程酮还原酶及葡萄糖脱氢酶，维持恒温反应；

C、采用饱和碳酸钠溶液滴定反应体系pH使之保持6-8之间；

根据本发明的具体示例，上述NADP+或NAD+粗粉、工程酮还原酶及葡萄糖脱氢酶的用量比例为0.1:1:1。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了利用水解酶进行手性拆分反应时利用弱碱调节pH值。

根据本发明的实施例，上述弱碱包括NaHCO₃、Na₂CO₃的至少一种。

根据本发明的具体示例，本发明进一步在利用水解酶拆分酯或酰胺水解反应时，滴加弱碱维持反应体系pH值。

根据本发明的具体示例，本发明进一步包括如下步骤：

A、在反应体系中，加入底物，和水解酶，恒温搅拌；

B、用饱和碳酸氢钠溶液和饱和碳酸钠溶液滴定反应体系pH使之保持在6-8之间；

C、待pH不再变化或检测底物消耗完毕结束反应。

本发明提供一种调节利用酶反应体系，特别是葡萄糖脱氢酶提供辅酶循环的酶反应体系的pH的方法。现有技术是利用强碱NaOH调节pH值，而本发明是利用弱碱NaHCO₃或Na₂CO₃调节pH值。利用弱碱可以提高酶催化效率，在某些反应中缩短反应时间；减少强碱引起的副反应，在某些反应中可以提高产物的光学纯度。

反应结束后分别检测产品(R)-3-羟基戊二酸单乙酯的光学纯度，其中以饱和碳酸钠溶液滴定的反应产物光学纯度>99%，以2 M NaOH溶液滴定的反应产物光学纯度为97%。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

实施例一