[发明专利]表皮短杆菌ZJB－07021及其在制备(S)－2,2－二甲基环丙烷甲酰胺中的应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一株新的菌种--表皮短杆菌ZJB-07021(Brevibacteriumepidermidis ZJB-07021)，及其在微生物制备(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺中的应用。

(二)背景技术

2，2-二甲基环丙烷甲酰胺的化学结构为：

外消旋2，2-二甲基环丙烷甲酰胺由(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺和(R)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺两个对映体构成。

(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺是西司他丁合成的关键手性中间体。西司他丁，化学名为(Z)-7-[(2R)-(2氨基-2-羧基乙基)硫]-[(1S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺基]-2-庚烯酸，是第一个应用临床的肾脱氢肽酶抑制剂。西司他丁与亚胺培南(imipenem)的复方制剂泰能(Tienam)是美国默克(Merck)公司在1979年研制开发的一种广谱β-内酰胺抗生素，于1985年在德国首次上市。西司他丁本身无抗菌作用，对β-内酰胺酶也无抑制作用，作为肾脱氢二肽酶的特异性抑制剂，它能阻断亚胺培南在肾脏内(被肾脱氢二肽酶)的代谢，减轻药物的肾毒性，从而增加泌尿道内未经改变的亚胺培南的浓度，增加疗效。

利用传统的化学法制备光学纯(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺，需在反应中添加大量溶剂和昂贵并具有毒性的手性催化剂，会对环境造成极大危害。而用生物催化法制备(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺具有反应条件温和、产物单一、立体选择性强、环境友好等优点。目前，文献报道的生物法制备光学纯(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺主要有以下几种：

瑞士Lonza公司Robins等(US Patent5273903、5427934)曾报道，从外消旋的2，2-二甲基环丙甲酰胺出发，通过含光学选择性酰胺酶的微生物Comamonas acidovorans A：18(DSM No.6315)、Comamonas acidovoransTG308(DSM No.6552)、Pseudomonas sp.NSAK：42(DSM No.6433)、Bacterium sp.VIII：II(DSM No.6316)的动力学拆分，将其中的(R)-(-)-2，2-二甲基环丙甲酰胺转化为相应的酸来制备(S)-(+)-2，2-二甲基环丙甲酰胺。浙江工业大学郑裕国等(Research in Microbiology，2007，158：258-264)筛选到的Delftia tsuruhatensis ZJB-05174(CCTCC M205114)也能选择性地降解外消旋体中R-异构体而制备(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺。韩国Lim等报道先将外消旋的2，2-二甲基环丙甲酸衍生化为对应的乙酯，通过光学选择性脂酶选择性水解其中的(S)-2，2-二甲基环丙甲酸乙酯为对应的酸和乙醇，再通过(S)-2，2-二甲基环丙甲酸的加氨来制备S-酰胺(WO2004/005241A1)。

中国科学院化学研究所王梅祥等(Joumal of Molecular Catalysis B：Enzymatic，2002，18：267-272)曾报道以外消旋的2，2-二甲基环丙甲腈为底物，以Rhodococcus sp.AJ270为催化剂来制备R-(-)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺和(S)-(+)-2，2-二甲基环丙烷甲酸。

(三)发明内容

本发明是为了提供一株可用于制备光学纯(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺的新菌种--表皮短杆菌ZJB-07021(Brevibacterium epidermidisZJB-07021)，及其在微生物制备(S)-2，2-二甲基环丙烷甲酰胺中的应用。

本发明采用的技术方案是：

表皮短杆菌ZJB-07021(Brevibacterium epidermidis ZJB-07021)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期2007年6月8日，保藏编号CCTCC M.207076。

该新菌株的特征如下：

菌落形态：30℃培养40h，在牛肉膏蛋白胨平板培养上的菌落呈圆形，直径1毫米，隆起形状为凸镜状，淡黄色，边缘整齐，光滑。菌落随时间的延长而增大，数天后直径可达5mm以上。

细胞形态：20h培养物的细胞呈杆状，0.6～1.2μm×1.5～3.0μm。无芽孢形成，不运动。培养时间延长，菌体逐步变短，老培养物变成球状。