阿托伐他汀钙是最畅销降血脂药物立普妥的有效成分,而6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯是合成阿托伐他汀钙二羟基己酸双手性药效基团的关键中间体。目前该物质的合成成本较高,传统的6-氰基-(3R.5R)-二羟基己酸叔丁酯化学合成法依赖于昂贵的硼烷类试剂或者用金属和有机物螯合物作为不对称还原催化剂,而且需要在低于-60℃的低温下进行反应,同时需要消耗大量的能量和有机溶剂。所以开发手性侧链6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯立体选择性生物合成技术具有十分重要的学术价值和工业价值。本文利用富集培养技术筛选得到对6-氰基-(5R)-羟基-3-羰基己酸叔丁酯有羰基还原酶活性的酵母菌X25,结合表型特征、生理生化指标和分子遗传学鉴定,确定菌株X25为季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)。随后利用单一因素法对季也蒙毕赤酵母的培养条件及培养基成分进行优化。最佳条件为:葡萄糖40.0 g/L,酵母膏30.0 g/L,NaCl 1.0 g/L,Na2PO43.0g/L,CuCl2 50.0 mg/L,pH7.0,6-氰基-(5R)-羟基-3-羰基己酸叔丁酯4.0 g/L,装液量30.0 ml,接种量为4.0%(v/v),发酵温度28℃,培养时间为40 h。在此条件下可达到的最高酶活为61.3 U/L,选择性为92.9%,与最初条件相比酶活提高了 2倍。研究了P.guilliermondii X25全细胞不对称还原6-氰基-(5R)-3-裁基己酸叔丁酯制备6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯过程,结果表明,最佳催化条件为:35℃,pH7.0磷酸钾缓冲液(50.0nM),底物浓度10.0 g/L,NAD(P)H再生辅底物葡萄糖浓度50.0 g/L,细胞用量50.0 g/L。转化25 h后6-氰基-(5R)-羟基-3-羰基己酸叔丁酯最终产率为95.7%,选择性为93.2%。优化后的最佳催化条件与最初条件基本一致,因此产率只提高了 7.2%。