【CN109777845A】一种L2氨基丁酸的制备方法【专利】
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(74)专利代理机构 合肥诚兴知识产权代理有限 公司 34109
代理人 汤茂盛
(51)Int .Cl . C12P 13/04(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109777845 A (43)申请公布日 2019.05.21
( 54 )发明 名称 一种L-2-氨基丁酸的制备方法
( 57 )摘要 本发明属于酶催化领域,尤其涉及一种L-2-
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
CN 109777845 A
CN 109777845 A
权 利 要 求 书
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1 .一种L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:在底物中加入酶催化剂和酶激活剂,所 述底物为苏氨酸和甲酸铵,所述酶催化剂为苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶,所 述酶激活剂为磷酸盐;
所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸氢钙、磷酸钙、 焦磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种。
2 .根据权利要求1所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其具体步骤为: A)向水中加入苏氨酸和甲酸铵,配制成转化液A; B)向转化液中加入磷酸盐得溶液B; C) 向溶液B中 加入苏氨酸脱氨酶 、亮氨酸脱氢酶 和甲 酸脱氢酶 ,在 (30±5) ℃条件下反 应16~20h,反应结束后即得L-氨基丁酸溶液。 3 .根据权利要求1或2所述的L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:苏氨酸与甲酸铵 的质量比为2:(1~2)。 4 .根据权利要求1或2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:磷酸盐加入量为:磷 酸根离子浓度为0 .5mmol~20mmol/L。 5 .根据权利要求2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:所述步骤B)中,加入磷 酸盐后,加入pH调节剂调节混合溶液的pH值至7~8,所述pH调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧 化钾中的至少一种。 6 .根据权利要求2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:所述步骤C)中,加入产 苏 氨酸 脱氨酶 、亮氨酸 脱氢酶 和甲 酸 脱氢酶的 微生 物菌液 后 ,混 合溶液中 总酶 浓 度为3 ~ 6U。 7 .根据权利要求1或2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:苏氨酸和甲酸铵加 入后,二者浓度分别为100~200g/L和50~200g/L。 8 .根据权利要求1或2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:制备过程中所用水 为自来水。
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CN 1097Байду номын сангаас7845 A
说 明 书
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一种L-2-氨基丁酸的制备方法
技术领域 [0001] 本发明属于酶催化领域,尤其涉及一种L-2-氨基丁酸的制备方法。
背景技术 [0002] L-2-氨基丁酸是一种非天然手性氨基酸,具有抑制人体神经信息传递、加强葡萄 糖磷酸酯酶的活性 和促进脑细胞代谢的 作 用,是一 种重要的 化工原料 和医药中间体 ,已 经 广泛应 用于药物合成 ,例如抑菌抗结核药物乙 胺丁醇盐酸盐 、抗癫痫药物左乙 拉西坦 和布 瓦西坦等。 [0003] 目前,国内外L-2-氨基丁酸的生产方法分为化学法和生物酶法,化学法是比较经 典的 方法 ,主要有化学合成 和化学拆分。化学合成主要是以 正丁酸 和溴为起始原料 ,经过α 卤代反应制得α-溴丁酸,在氨水中合成氨基丁酸,化学拆分法是用手型拆分剂,但是因为使 用到昂贵的手型拆分试剂 ,成本比 较高 ,工业生产不宜采 用,而且产生大量的有机废溶剂污 染环境。 [0004] 生物酶法包括微生物发酵法和酶催化转化法,微生物发酵法反应产物成分复杂, 分离繁琐,酶催化转化则是一种高选择性反应,从而达到定向转化的目的。 [0005] 酶催化转化法制备L-2-氨基丁酸主要有两种:一是对消旋的α-氨基丁酸进行酶法 拆分 制备 ,主要是 用醋酐乙 酰化氨基丁酸 ,然后再 用氨基酰化酶进行拆分 ,反应步骤多 ,收 率偏低;二是以α-羰基丁酸为原料,此法反应底物浓度低,生产成本高。 [0006] 申请号为201010146920 .6,名称为“一种酶法制备L-2-氨基丁酸的方法”的中国专 利,其公开的方案是:采用L-苏氨酸为起始原料,首先通过苏氨酸脱氨酶使其转化为2-酮丁 酸 ,然后利 用亮氨酸脱氢酶使2-酮丁酸转化生成L-2-氨基丁酸 ,反应中 加入 用于辅酶再生 的甲酸脱氢酶。这种方法制备L-2-氨基丁酸,以结晶的方式进行产物分离,大大提高了产物 纯度,但是却并未涉及到L-2-氨基丁酸的转化率的问题。
发明内容 [0007] 本发明的目的在于提供一种高转化率、低成本且易于工业化大生产的L-2-氨基丁 酸的制备方法。 [0008] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种L-2-氨基丁酸的制备方法,在底 物中加入酶催化剂和酶激活剂,所述底物为苏氨酸和甲酸铵,所述酶催化剂为苏氨酸脱氨 酶、亮氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶,所述酶激活剂为磷酸盐。 [0009] 上述制备L-2-氨基丁酸的方法,采用磷酸盐作为酶激活剂,与亮氨酸脱氢酶配合 使用,将反应的中间产物迅速转化,使三种酶的催化速率相互匹配,提高了酶催化的转化效 率,避免了副产物的堆积现象,不仅提高了产物的收率,更加有利于产物的分离提纯。 [0010] 作为优选方案,所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其具体步骤为:
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910246388 .6
(22)申请日 2019 .03 .29
(71)申请人 安徽华恒生物科技股份有限公司 地址 230000 安徽省合肥市长丰县双凤工 业区凤锦路32号
(72)发明人 郭恒华 刘磊 张冬竹 刘树蓬 章晖 田宋魁
氨基丁酸的制备方法,在底物中加入酶催化剂和 酶激活 剂 ,所述底物为苏氨酸 和甲 酸铵 ,所述酶 催化剂为苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶和甲酸脱 氢酶 ,所述酶激活剂为磷酸盐。上述 制备L-2-氨 基丁酸的 方法 ,采 用磷酸盐作为酶激活剂 ,与亮 氨酸脱氢酶配合使用,将反应的中间产物迅速转 化 ,使三 种酶的 催化速率 相互匹配 ,提高了酶催 化的转化效率,避免了副产物的堆积现象 ,不仅 提高了产物的收率 ,更加有利于产物的分离提 纯。
代理人 汤茂盛
(51)Int .Cl . C12P 13/04(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109777845 A (43)申请公布日 2019.05.21
( 54 )发明 名称 一种L-2-氨基丁酸的制备方法
( 57 )摘要 本发明属于酶催化领域,尤其涉及一种L-2-
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
CN 109777845 A
CN 109777845 A
权 利 要 求 书
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1 .一种L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:在底物中加入酶催化剂和酶激活剂,所 述底物为苏氨酸和甲酸铵,所述酶催化剂为苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶,所 述酶激活剂为磷酸盐;
所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸氢钙、磷酸钙、 焦磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种。
2 .根据权利要求1所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其具体步骤为: A)向水中加入苏氨酸和甲酸铵,配制成转化液A; B)向转化液中加入磷酸盐得溶液B; C) 向溶液B中 加入苏氨酸脱氨酶 、亮氨酸脱氢酶 和甲 酸脱氢酶 ,在 (30±5) ℃条件下反 应16~20h,反应结束后即得L-氨基丁酸溶液。 3 .根据权利要求1或2所述的L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:苏氨酸与甲酸铵 的质量比为2:(1~2)。 4 .根据权利要求1或2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:磷酸盐加入量为:磷 酸根离子浓度为0 .5mmol~20mmol/L。 5 .根据权利要求2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:所述步骤B)中,加入磷 酸盐后,加入pH调节剂调节混合溶液的pH值至7~8,所述pH调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧 化钾中的至少一种。 6 .根据权利要求2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:所述步骤C)中,加入产 苏 氨酸 脱氨酶 、亮氨酸 脱氢酶 和甲 酸 脱氢酶的 微生 物菌液 后 ,混 合溶液中 总酶 浓 度为3 ~ 6U。 7 .根据权利要求1或2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:苏氨酸和甲酸铵加 入后,二者浓度分别为100~200g/L和50~200g/L。 8 .根据权利要求1或2所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其特征在于:制备过程中所用水 为自来水。
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CN 1097Байду номын сангаас7845 A
说 明 书
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一种L-2-氨基丁酸的制备方法
技术领域 [0001] 本发明属于酶催化领域,尤其涉及一种L-2-氨基丁酸的制备方法。
背景技术 [0002] L-2-氨基丁酸是一种非天然手性氨基酸,具有抑制人体神经信息传递、加强葡萄 糖磷酸酯酶的活性 和促进脑细胞代谢的 作 用,是一 种重要的 化工原料 和医药中间体 ,已 经 广泛应 用于药物合成 ,例如抑菌抗结核药物乙 胺丁醇盐酸盐 、抗癫痫药物左乙 拉西坦 和布 瓦西坦等。 [0003] 目前,国内外L-2-氨基丁酸的生产方法分为化学法和生物酶法,化学法是比较经 典的 方法 ,主要有化学合成 和化学拆分。化学合成主要是以 正丁酸 和溴为起始原料 ,经过α 卤代反应制得α-溴丁酸,在氨水中合成氨基丁酸,化学拆分法是用手型拆分剂,但是因为使 用到昂贵的手型拆分试剂 ,成本比 较高 ,工业生产不宜采 用,而且产生大量的有机废溶剂污 染环境。 [0004] 生物酶法包括微生物发酵法和酶催化转化法,微生物发酵法反应产物成分复杂, 分离繁琐,酶催化转化则是一种高选择性反应,从而达到定向转化的目的。 [0005] 酶催化转化法制备L-2-氨基丁酸主要有两种:一是对消旋的α-氨基丁酸进行酶法 拆分 制备 ,主要是 用醋酐乙 酰化氨基丁酸 ,然后再 用氨基酰化酶进行拆分 ,反应步骤多 ,收 率偏低;二是以α-羰基丁酸为原料,此法反应底物浓度低,生产成本高。 [0006] 申请号为201010146920 .6,名称为“一种酶法制备L-2-氨基丁酸的方法”的中国专 利,其公开的方案是:采用L-苏氨酸为起始原料,首先通过苏氨酸脱氨酶使其转化为2-酮丁 酸 ,然后利 用亮氨酸脱氢酶使2-酮丁酸转化生成L-2-氨基丁酸 ,反应中 加入 用于辅酶再生 的甲酸脱氢酶。这种方法制备L-2-氨基丁酸,以结晶的方式进行产物分离,大大提高了产物 纯度,但是却并未涉及到L-2-氨基丁酸的转化率的问题。
发明内容 [0007] 本发明的目的在于提供一种高转化率、低成本且易于工业化大生产的L-2-氨基丁 酸的制备方法。 [0008] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种L-2-氨基丁酸的制备方法,在底 物中加入酶催化剂和酶激活剂,所述底物为苏氨酸和甲酸铵,所述酶催化剂为苏氨酸脱氨 酶、亮氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶,所述酶激活剂为磷酸盐。 [0009] 上述制备L-2-氨基丁酸的方法,采用磷酸盐作为酶激活剂,与亮氨酸脱氢酶配合 使用,将反应的中间产物迅速转化,使三种酶的催化速率相互匹配,提高了酶催化的转化效 率,避免了副产物的堆积现象,不仅提高了产物的收率,更加有利于产物的分离提纯。 [0010] 作为优选方案,所述L-2-氨基丁酸的制备方法,其具体步骤为:
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910246388 .6
(22)申请日 2019 .03 .29
(71)申请人 安徽华恒生物科技股份有限公司 地址 230000 安徽省合肥市长丰县双凤工 业区凤锦路32号
(72)发明人 郭恒华 刘磊 张冬竹 刘树蓬 章晖 田宋魁
氨基丁酸的制备方法,在底物中加入酶催化剂和 酶激活 剂 ,所述底物为苏氨酸 和甲 酸铵 ,所述酶 催化剂为苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶和甲酸脱 氢酶 ,所述酶激活剂为磷酸盐。上述 制备L-2-氨 基丁酸的 方法 ,采 用磷酸盐作为酶激活剂 ,与亮 氨酸脱氢酶配合使用,将反应的中间产物迅速转 化 ,使三 种酶的 催化速率 相互匹配 ,提高了酶催 化的转化效率,避免了副产物的堆积现象 ,不仅 提高了产物的收率 ,更加有利于产物的分离提 纯。