[发明专利]一株粘红酵母及其制备(S)-羟基丙酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，具体涉及一株粘红酵母以及应用该菌种转化N-甲基-3-氧-3-(2-噻吩基)丙酰胺生产抗抑郁药度洛西汀的关键手性中间体(S)-N-甲基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙酰胺的方法。

背景技术

度洛西汀是第三代抗抑郁药，是市场销售最主要的抗抑郁药，能有效地抑制5-羟色氨和去甲肾上腺素的再摄取(Wong D T et al.Life Sci，1988，43：2049-2057.)，高效，安全，副作用小，对其他症状如全身疼痛和胃肠道紊乱也有疗效(Bymaster FP et al.Neuropsychopharmacology，2001，25：871-880.)。该药还被批准用于糖尿病引起的神经疼痛以及女性尿失禁的治疗(Norton PA et al.Am J Obstet Gynecol，2002，187：40-48.)。2007年，其全球销售额已达到21亿美元，较前一年增长60％，2008年，其全球销售额为30亿美元，市场预计其销售额将继续大幅增长。

度洛西汀含有一个手性中心，研究表明仅(S)构型的对映体具有药物活性。(S)-度洛西汀的合成关键步骤为(S)构型手性醇中间体的获得。目前对(S)构型手性醇中间体的获得主要通过化学途径，但存在诸多问题，如化学拆分需要使用大量的拆分剂，反应步骤长，能耗高以及废物排放量大等；基于过渡金属手性配体催化氢化体系，由于产品光学纯度不高以及重金属残留等问题，导致其难以应用于医药中间体的生产。

与化学方法相比，生物催化过程具有高度的化学、区域和立体选择性，反应条件温和，后处理容易，能耗较低，是一种环境友好的合成方法，也是当今化工生产和相关领域发展一大潮流。其中生物催化不对称还原已经发展成为全球各大医药公司研发部门的重要组成部分(Carballeira JD et al.Biotechnology Advances，2009，27：686-714.)。如先灵葆雅公司系统研究了300多种菌株催化的数十种苯基酮为骨架的底物的不对称还原；默克公司对含氟苯基酮的不对称还原研究。然而，迄今为止的绝大部分研究集中于苯基酮为骨架的底物，而以杂芳环酮为骨架的底物研究较少见，其中与度洛西汀手性中间体合成相关的更是屈指可数(Wada M，etal.Biosci Biotechnol Biochem，2004，68：1481-1488；Stürmer R，et al.US，2008，0318288A1)。Soni等人2005年报道的热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)催化的(S)-度洛西汀关键醇中间体合成，虽然该生物转化在底物浓度为1g/l时，能以高的转化率以及高的对映体过量得到(S)-度洛西汀关键醇中间体，但是该微生物菌株的转化率和对映体过量均会随着底物浓度的增加而迅速降低，该弊端严重阻碍其在(S)-度洛西汀工业生产的应用。使用醇脱氢酶进行不对称还原，如Exiguobacterium sp.F42中的短链脱氢酶以及Thermoanaerobacter中的醇脱氢酶，虽然能有效的获得(S)-度洛西汀关键醇中间体，但这两种方法必须外加昂贵的辅酶NADH或NADPH，使得(S)-度洛西汀关键醇中间体的生产成本大大提高，该弊端阻碍这两种方法在(S)-度洛西汀关键醇中间体工业生产的应用(ada，M.；Yoshizumi，A.；Furukawa，Y.；Kawabata，H.；Ueda，M.；Takagi，H.；Nakamori，S.Biosci.Biotechnol.Biochem.2004，68：1481-1488.；Breuer，M.WO2007074060A1)。(S)-N-甲基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙酰胺是(S)-度洛西汀的一种关键醇中间体，目前，尚未有微生物转化制备该关键手性醇中间体的报道。

发明内容

本发明的目的是公开一种粘红酵母，该菌于2010年7月16日在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号为：CCTCC M 2010180，分类命名：粘红酵母Rhodotorula glutinis CY12，并利用该菌具有生产高活力、高对映选择性的羰基还原酶的特性，还原底物N-甲基-3-氧-3-(2-噻吩基)丙酰胺制备光学纯(S)-N-甲基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙酰胺，该(S)型产物是合成抗抑郁药度洛西汀的关键手性中间体。