[发明专利]利用腐败希瓦氏菌选择性加氢制备肉桂醇的方法

说明书

本发明公开了一种利用腐败希瓦氏菌选择性加氢制备肉桂醇的方法，所述方法为：以腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)经扩大培养的菌悬液为催化剂，以肉桂醛为底物，以吐温‑80为助剂，在pH值4.5‑7.5、20‑40℃、100‑200rpm条件下进行催化加氢反应，反应完全后，将反应液分离纯化，获得肉桂醇；本发明所述的利用腐败希瓦氏菌催化由肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇的方法与现有技术相比，具有反应条件温和，成本低廉，选择性好，转化率高等优点，肉桂醇的得率在80％以上。

(一)技术领域

本发明涉及一种肉桂醇的制备方法，特别涉及一种利用腐败希瓦氏菌作用将肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇的方法。

(二)背景技术

肉桂醇是一种高附加值的精细有机产品，可以作为香料、药物、食品及其它化工产品生产的重要原料和中间体，应用广泛。例如，肉桂醇是合成抗癌药物紫杉醇和抗生素绿霉素必要成分，也是合成许多芳香性化学物的中间体。通常肉桂醇由肉桂醛合成。肉桂醛分子中存在C＝C、C＝O和苯环结构，由于C＝O的键能高于C＝C的键能，C＝C比C＝O更容易加氢，当二者与苯环共轭时，选择加氢C＝O则更难进行。

当前以肉桂醛加氢制备肉桂醇大致可分为三类，分别以氢负离子、H₂和醇作为还原剂，利用化学催化方法制备肉桂醇。存在着还原剂和催化剂昂贵、较难保证高选择性加氢、制备繁琐、制备设备有特殊要求、操作条件苛刻、产物与还原剂、溶剂分离困难、产品后处理繁琐、产生大量废物等最多不利因素。

近年来，由于生物催化反应具有更好的选择性和环境友好性，已被用在越来越多的化合物合成中去。例如，利用阿魏酸微生物转化合成天然香兰素；利用微生物脂肪酶催化合成多种芳香酯等。目前利用腐败希瓦氏菌直接生物催化肉桂醛选择性加氢制成肉桂醇的研究国内外均未见报道。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种在腐败希瓦氏菌作用下，肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇的方法，从而使肉桂醛简易快捷高效地选择性还原成肉桂醇。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种利用腐败希瓦氏菌选择性加氢制备肉桂醇的方法，所述方法为：以腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)经扩大培养的菌悬液为催化剂，以肉桂醛为底物，以吐温-80为助剂，在pH值4.5-7.5、20-40℃、100-200rpm条件下进行催化加氢反应，反应完全后，将反应液分离纯化，获得肉桂醇。

进一步，所述腐败希瓦氏菌优选为腐败希瓦氏菌CICC22940，购自中国工业微生物菌种保藏中心，菌种编号：CICC22940，保藏日期2013年10月31日。

进一步，所述肉桂醛浓度为0.002-10g/L菌悬液(优选1-6g/L)，所述助剂浓度为5-20g/L(优选10g/L)。

进一步，所述菌悬液中腐败希瓦氏菌浓度为10⁸-10¹³CFU/mL。

进一步，所述催化剂的制备方法为：将腐败希瓦氏菌接种至TSB培养基，在30℃下培养12小时，再以体积浓度0.1-0.5％的接种量(优选0.1％)转接到新鲜的TSB培养基中，30℃培养12h，随后以体积浓度0.1-0.5％的接种量(优选0.1％)接种到新鲜TSB培养基中，30℃培养5h至对数期，然后利用TSB培养基将培养液稀释制成腐败希瓦氏菌菌悬液；所述TSB培养基质量浓度组成为：胰蛋白胨17g/L，大豆蛋白胨3g/L，氯化钠5g/L，磷酸氢二钾2.5g/L，葡萄糖2.5g/L，pH 7.3±0.2，溶剂为水。

进一步，本发明利用腐败希瓦氏菌选择性加氢制备肉桂醇过程中，所述吐温-80先与肉桂醛混合，在100Hz条件下超声混合15min，制成肉桂醛乳化液，然后再将肉桂醛乳化液加入腐败希瓦氏菌经扩大培养的菌悬液中进行加氢反应。