(录用定稿)网络首发时间:2019-07-11 13:24:16

S-2-氨基-1-苯基乙醇是一种重要的医药中间体,广泛应用于神经递质及抗病毒剂等多种具有生理活性药物的合成。目前其合成主要通过化学手段,虽然工艺成熟,但反应条件剧烈,且会生成许多副产物。基于新鉴定的铜绿假单胞菌来源的ω-转氨酶,设计了一个结合新金色分枝杆菌来源的醇脱氢酶的级联酶催化体系,从而将较为廉价的苯基-1,2-乙二醇一步催化合成具有高附加值的S-2-氨基-1-苯基乙醇。为了解决级联催化过程中辅酶再生和氨基供体再生问题,在该级联体系中引入大肠杆菌来源的谷氨酸脱氢酶,构建一个封闭的氧化还原自循环系统,从而实现辅酶(NADP+)和辅底物(L-Glu)的同时再生。最后将这3个酶串联表达在pETDuet和pACYCDuet质粒上,并转入大肠杆菌中,获得了重组菌Escherichia coli BL21(MPG)。通过重组菌全细胞转化,结果显示在100 mL、pH 8.0的NH4Cl溶液中,37 ℃条件下反应10 h后,OD600 nm = 30的该重组菌可一步催化50 mmol/L苯基-1,2-乙二醇生成光学纯的S- 2-氨基-1-苯基乙醇,转化率达到99.6%,产物的ee值>99%。本研究提供了一种高效经济催化合成S-2-氨基-1-苯基乙醇的方法,不需要受到辅因子供应不足的限制以及副产物的积累的影响。

国家自然科学基金项目(31870066,31570085); 生物质废弃物资源化利用北京市重点实验室开放课题(ZK80201501); 北京联合大学人才强校优选计划项目(BPHR2017CZ05);

S-2-氨基-1-苯基乙醇; 苯基-1,2-乙二醇; ω-转氨酶; 辅酶自循环系统; 全细胞生物催化;

10.19675/j.cnki.1006-687x.2019.04029

R914

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