论文部分内容阅读
脱苯甲酰水解酶是一类能催化N-苯甲酰衍生物水解的酶。与化学法相比,利用脱苯甲酰水解酶去除苯甲酰保护基团具有反应条件温和、副产物少、绿色环保等优点。(2S,3R)-2-氨甲基-3-羟基丁酸甲酯则是以乙酰乙酸甲酯为原料合成4-AA工艺中的关键手性中间体。由于2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸酯的C2位有庞大的苯甲酰氨甲基取代基,导致酶法催化大多生成C3位是S型的产物,不利于直接合成4-AA。本文旨通过筛选脱苯甲酰水解酶产生菌水解2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯脱去苯甲酰保护,解除C2位取代基的干扰,为进一步利用羰基还原酶还原制备(2S,3R)-2-氨甲基-3-羟基丁酸甲酯奠定基础。论文首先建立了底物2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯和产物苯甲酸的液相分析方法,并从土壤和实验室保藏的菌株中筛选到一株产脱苯甲酰水解酶的菌株ZJB-12031。通过形态学观察、生理生化鉴定、16S rDNA序列分析,确定该菌株为热带伯克霍尔德氏菌(Burkholderia tropica)。底物特性研究结果表明,其产酶为L-氨基酰化酶。然后通过单因素试验优化了 B.tropica ZJB-12031产脱苯甲酰水解酶的培养基和培养条件,优化后的培养基为(g/L):山梨醇3,NaNO32,蛋白胨 1,K2HP04 3,MgSO4·7H2O 0.4,FeSO4·7H2O 0.01;培养条件为:装液量50 ml/250 ml摇瓶,接种量2%(v/v),初始pH 8.0,30℃,150 rpm;在上述培养基及培养条件下培养48 h,体积酶活达到21.17 U/L,比优化前提高了 4.7倍。进一步考察了B.tropica ZJB-12031静息细胞催化合成2-氨甲基-3-羰基丁酸甲酯反应的缓冲液pH、温度、底物浓度、有机溶剂、金属离子等因素的影响,确定了最适反应条件:温度35℃,pH 8.0磷酸钠盐缓冲液,0.5 mM Co2+,10 mM底物。在优化的反应条件基础上,考察了静息细胞催化20 mM N-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯的反应进程。加入0.5 mM Co2+后,底物的转化率从初始的27.6%提高到39.7%。通过分批添加底物的方式,发现底物的转化率从单次加入的39.7%提高到分4次加入的60.7%。