[发明专利]非均相酶催化水解5－芳基海因合成D－芳基甘氨酸的方法

权利要求书

1.非均相酶催化水解海因合成D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于它包括以下步骤：

①在生物催化水解反应器中，依次投入溶剂水、5-芳基海因、酶制剂、酸或碱等，搅拌形成悬浮液，5-芳基海因的投入量为反应体系物料总量的5～21％(w/w)，加酸调pH值为6.5～7.8；

②按反应液质量总量的2～8％、酶活为0.28U/mL以上的酶制剂投入到上述生物催化水解反应器中，控制温度在25～40℃，开始搅拌反应；

③在反应过程中，控制反应系统压力在0.09～0.03Mpa之间，间隔6h取样，用液相色谱法检测反应情况，当反应进行到8h左右时，则有D-芳基甘氨酸晶体开始析出，待反应体系中检不出底物5-芳基海因时，反应基本结束；

④筛分分离得到的粗晶经过重结晶便可获得产品D-芳基甘氨酸。

2.如权利要求1所述非均相酶催化水解5-芳基海因制备D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于所述酶制剂溶液制备方法为：Arthrobacter aurescensLZ98的突变菌UV-LZ98和Agrobacterium radiobacter LZ99的突变菌UV-LZ99混合发酵制得含有海因酶和氨甲酰胺水解酶的酶制剂，即“两菌两酶”。

3.如权利要求1所述非均相酶催化水解海因合成D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于所述D-芳基甘氨酸为D-苯甘氨酸、D-氟苯甘氨酸、D-氯苯甘氨酸、D-溴苯甘氨酸、D-碘苯甘氨酸、D-甲氧苯甘氨酸、D-吡啶系列甘氨酸、D-萘系列甘氨酸、D-喹啉系列甘氨酸D-嘧啶甘氨酸、D-吡嗪甘氨酸、D-哒嗪甘氨酸、D-吲哚甘氨酸、D-噻吩甘氨酸、D-呋喃甘氨酸、D-吡咯甘氨酸、D-吡唑甘氨酸、D-咪唑甘氨酸、D-噻唑甘氨酸、D-噁唑甘氨酸和D-异噁唑甘氨酸等D-氨基酸的一种，其中甘氨酸α碳可连在芳环的不同位置上。

4.如权利要求1所述非均相酶催化水解海因合成D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于所述D-芳基甘氨酸为D-苯甘氨酸，其合成方法包括以下步骤：

①在酶催化反应罐中，加入水7kg、5-苯基海因1kg、加盐酸或硫酸调整pH到6.8；

②在搅拌的条件下再加入湿的酶活为0.62U/ml的酶制剂溶液酶活为0.3L，控制温度为25～38℃下，搅拌反应；

③间隔6h取样，用液相色谱法检测反应情况，当反应进行到8h左右时，则有D-芳基甘氨酸晶体开始析出，待反应体系中检不出底物5-苯基海因，且N-氨甲酰苯甘氨酸0.25％以下时，反应基本结束；

④筛分分离得到的粗晶经过重结晶便可获得合格产品D-苯甘氨酸；

⑤透析过筛孔的料液，分别采用膜过滤、浓缩等提炼过程可获得溶液中另一部分D-苯甘氨酸。

5.如权利要求1所述非均相酶催化水解海因合成D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于所述D-芳基甘氨酸为D-吡啶甘氨酸，其合成方法包括以下步骤：

①在酶催化反应罐中，加入水6.5kg，搅拌下投入5-吡啶基海因1kg，加盐酸或硫酸调整pH到6.5；

②再加入湿的酶活为0.58U/ml的酶制剂溶液约0.4L，控制温度为28～36℃下搅拌反应；

③间隔8h取样，用液相色谱法检测反应情况，当反应进行到9h左右时，则有D-吡啶甘氨酸晶体开始析出。待反应体系中检不出底物5-吡啶基海因，且N-氨甲酰吡啶甘氨酸0.20％以下时，反应基本结束；

④筛分分离得到的粗晶经过重结晶便可获得合格产品D-3-吡啶甘氨酸。

6.如权利要求1所述非均相酶催化水解海因合成D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于所述D-芳基甘氨酸为D-萘甘氨酸，其合成方法包括以下步骤：

①在酶催化反应罐中，加入水7.5kg，搅拌下投入5-萘基海因0.8kg、加盐酸或硫酸调整pH到7.0；

②在搅拌的条件下再加入湿的酶活为0.62U/ml的酶制剂溶液酶活为0.4L，控制温度为36～40℃下，搅拌反应；

③间隔8h取样，用液相色谱法检测反应情况，当反应进行到7h左右时，则有D-萘甘氨酸晶体开始析出，待反应体系中检不出底物5-萘基海因以及对应的中间体时，反应基本结束；

④筛分分离得到的粗晶经过重结晶便可获得合格产品D-萘甘氨酸。

7.如权利要求1所述非均相酶催化水解海因合成D-芳基甘氨酸的方法，其特征在于所述D-芳基甘氨酸为D-喹啉甘氨酸，其合成方法包括以下步骤：

①在酶催化反应罐中，加入水8kg，在搅拌的条件下投入5-喹啉基海因0.85kg，调整pH到6.5；

②然后加入湿的酶活为0.68U/ml的酶制剂溶液约0.35L，于35～38℃下搅拌反应；

③间隔6h取样，用液相色谱法检测反应情况，当反应进行到8h左右时，则有D-喹啉甘氨酸晶体开始析出，待反应体系中检不出底物5-喹啉海因，且N-氨甲酰-D-喹啉甘氨酸低于0.30％时，反应基本结束；

④筛分分离得到的粗晶经过重结晶便可获得合格产品D-喹啉甘氨酸。