论文部分内容阅读
左旋肉碱又称维生素Bt,是微生物、动物和植物的基本组分,具有重要的生理功能。体内缺少左旋肉碱将引起一些疾病。自从确认它是一种重要的营养强化剂以来,许多研究都在探索其制备方法。其中,不对称合成和生物转化是研究的热点。4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原生成的产物R-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(R-CHBE)和S-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(S-CHBE)是一种重要的光学活性中间体。S-CHBE是抗高血压和抗心绞痛药物氨氯地平(Amlodipine)的重要手性中间体。R-CHBE 可用于制备左旋肉碱。用生物转化的方法不对称还原COBE 制备左旋肉碱具有许多优点。本研究以西北农林科技大学资环学院提供的假丝酵母(Candida sp.),118 葡萄酒酵母(Saccharomyces bayamus),103 酒精酵母(Saccharomyces cerevisiae),106 啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),123 发面酵母(Saccharomyces cerevisiae)为供试菌种,采用微生物培养,筛选菌种,优化培养条件的方法,筛选出三株具有催化活性的酵母,并对其培养条件进行了优化处理以提高催化的产率和光学纯度,制备出R-CHBE,进而合成出左旋肉碱。具体结果如下: 1. 筛选出三株具有不对称还原COBE 生成S-异构体的酵母菌,即103 酒精酵母,106 啤酒酵母,123 发面酵母。2. 在250mL 三角瓶中,分别以5g 葡萄糖,蔗糖,葡聚糖内酯,乙醇为辅助物,加入100mL 无菌水,8g湿菌体,0.2gCOBE,在32℃下,摇床转速120rpm/min 的条件下,考察不同辅助物对三种酵母催化底物还原后,CHBE得率及对映体过量值的影响。得出蔗糖是制备S-构型产物的最佳辅助物结论。3. 对于106 啤酒酵母,以葡聚糖内酯为辅底物时,转化产物的构型为R-型。4. COBE 浓度的变化对三种酵母影响不同,三种酵母具有不同的最适合底物浓度范围。对于123 菌种,收率在底物浓度大于14.8 mmoL/L后不断下降。对于106 菌种,底物浓度小于30 mmoL/L时,浓度对产率的影响不大。以后随着浓度的增加, 产率呈下降趋势。对于103 菌种,产率却随着底物浓度的增加在不断加大,且产率普遍不高。5. 从产率和光学纯度两方面考虑,反应的最佳温度为32℃。6. 106 酵母以葡聚糖内酯为辅底物时,在较低的底物浓度0.1g/100mL 时,R-构型产物的光学纯度可达98%以上。