一种生物法生产(2r,3s)羟基丙酸甲酯的方法

一种生物法生产(2r,3s)羟基丙酸甲酯的方法
【专利摘要】一种生物法生产(2R,3S)羟基丙酸甲酯的方法。一种南极假丝酵母细胞生物还原制备光活性(-)-(2R,3S)-3-羟基-2-苯基丙酸甲酯的方法，反应罐中加入磷酸盐缓冲液，用单硬脂酸甘油酯乳化，加入南极假丝酵母细胞进行生物还原反应，产品收率高，对映体过量率高，具有很好的应用前景。
【专利说明】一种生物法生产（2R,3S)羟基丙酸甲酯的方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于制药工程【技术领域】，特别涉及到南极假丝酵母细胞生物还原制备手性 医药中间体（-)_(2R，3S)-3-羟基-2-苯基丙酸甲酯的技术。

【背景技术】
[0002] 羟基手性酯是合成手性药物、精细化学品、农药品和其他特殊材料的重要中间体。 生物催化羰基化合物的不对称还原具有环境友好、条件温和、选择性高等优点，作为绿色 高效制备羟基手性酯的优先途径，被越来越多地应用于生产一些高附加值的羟基手性酯。 生物催化制备羟基手性酯具有很好的应用前景。
[0003] 生物催化具有催化效率高、选择性强、条件温和、环境友好等突出优点，是可持续 发展过程中替代和拓展传统有机化学合成的重要方法。其中手性拆分和不对称合成是生物 催化最具吸引力的应用领域。在作为生物催化剂的六大类酶中，水解酶能够催化动力学拆 分外消旋体得到手性产品，在工业生物催化中一直扮演着重要角色。近几年来，氧化还原 酶在工业上的应用得到了迅速增长。目前，采用水解酶动力学拆分法、生物还原法和生物 氧化法工业制备光学活性手性化合物的比例为4:2:1。
[0004] 生物还原法相对于动力学拆分法而言，最大的优势在于理论收率可达100%，原子 经济性好。然而生物还原反应需要辅酶或辅因子的参与，一定程度上限制了其应用。由于 辅酶依赖性的缘故，生物还原反应中多釆用整细胞作为催化剂，实现体内辅酶循环再生的 同时免去了酶的分离纯化步骤。
[0005] ( - )_(2R，3S)-3_羟基-2-苯基丙酸甲酯是合成手性药物、精细化学品、农药品的 重要手性砌块，由于有2个手性中心，使得化学合成较为困难，成本高。本发明将采用生物 催化制备（-)_(2R，3S)-3-羟基-2-苯基丙酸甲酯。


【发明内容】

[0006] 本发明采用细胞催化制备（_)-(2R，3S)-3-羟基-2-苯基丙酸甲酯，反应式如下：

【权利要求】
1. 一种南极假丝酵母细胞生物还原制备（-)-(2R，3S)-3-羟基-2-苯基丙酸甲酯的 方法，其特征在于反应罐中加入磷酸盐缓冲液，装料系数为0. 6-0. 7, pH为6. 8,底物2-苯 甲酰-2-丙烯酸甲酯浓度为90-100 g/L，葡萄糖含量为6-9g/L，木糖8-10 g/L，单硬脂酸 甘油酯含量为12_15g/L，121°C高压灭菌30分钟；冷却至24-26°C时，剧烈搅拌，使反应液乳 化，加入湿南极假丝酵母细胞使浓度为l〇-13g/L，通气比为0. 1-0. 13V/(V分钟)，进行生物 还原反应，反应时间为71-80小时；反应结束后，滤出细胞，用乙酸乙酯萃取反应液，蒸出乙 酸乙酯，得到产物（-)-(2R，3S)-3-羟基-2-苯基丙酸甲酯，反应转化率93-95%，产品收 率92-93 %，对映体过量率（ee%) 98-99 %。
2. 权利要求1所述的方法，其特征在于湿南极假丝酵母细胞制备过程如下：南极假 丝酵母经斜面、摇瓶、种子罐培养得到种子液；发酵罐加入培养液，装料系数为〇. 6-0. 7， 121°C高压灭菌30分钟，冷却至24-26°C，将酵母种子液接种至发酵罐，接种比例为9-10%， 通气比为0. 8-1V/ (V分钟)，24-26°C培养45-48小时，用过滤式离心机离心得到湿酵母细 胞，用作生物还原反应催化剂。
3. 权利要求1所述的方法，其特征在于培养液成份为：葡萄糖20-25 g/L，淀粉 15-20g/L，黄豆粉 30-40 g/L，酵母浸膏 8-10 g/L，吐温 0.6-0. 8 g/L，KH2P04 2-2 . 4 g/L， MgS04.7H20 0.3-0.4 g/L，豆油20-25 mL/L，麦芽浸膏20-25 g/L;固体培养基成份：在液 体培养基中加入1. 5-2%的琼脂粉。
【文档编号】C12P7/62GK104232700SQ201410518186
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月1日 优先权日:2014年10月1日
【发明者】高鑫, 王美玲, 刘鹏程, 尚凤霞, 刘均洪 申请人:青岛科技大学