[发明专利]α-羟酸去消化的方法及菌株

说明书

(一)技术领域

本发明涉及双菌耦联催化外消旋α-羟酸生产手性α-羟酸的方法，以及该过程中用到的新菌株。

(二)背景技术

光学活性的α-羟酸是指手性碳上带有羟基同时带有羧基的一类化合物，是重要的手性“砌块”，可用于不对称合成大量生物活性分子。在这类化合物中，光学纯扁桃酸在商业角度上被认为是最重要的代表。扁桃酸又称a-羟基苯乙酸、苯乙醇酸、苦杏仁酸，其R型和S型的结构式如下：

光学活性的扁桃酸及其衍生物是一种极为重要的药物中间体：如R-(-)-扁桃酸广泛地应用于多种药物的合成，如头孢菌素，青霉素，抗肿瘤制剂，抗肥胖药物、光学纯的氨基酸、血管紧张肽转化酶抑制剂、辅酶A、氯吡格雷等。S-(+)-扁桃酸则是合成S-(+)-奥昔布宁的前体原料，S-(+)-奥昔布宁临床用于治疗尿急、尿频、尿失禁。研究表明，单一构型的扁桃酸所合成的药物与外消旋的扁桃酸或其衍生物合成的药物相比，不仅药效更高，更关键的是副作用下降了，因此在许多药物合成方面应用必须要求是单一型化合物；光学活性的扁桃酸还可以用作手性溶剂，用于多种不对称合成反应；光学活性的扁桃酸由于具有很好的生物分解性，是目前最受瞩目的酸性光学拆分剂，可使多数外消旋胺类和氨基酸类以非对映体异构盐形成进行光学拆分，如治咳药甲吗南的中间体八氢异喳琳衍生物可由R-扁桃酸拆分。扁桃酸其苯环上不同位置上不同的卤素取代基的衍生物同样具有优良的医药用途，如苯环上单氟或多氟取代的扁桃酸衍生物(如邻氟扁桃酸、间氟扁桃酸、2，4-二氟扁桃酸等)是一类控制体重的苯乙醇胺类药物的重要中间体，3，5-二氟扁桃酸的酰胺衍生物是一种很好的C-端氨基醇二肽Aβ抑制剂。氯代物方面邻间对位置具有广泛的运用，特别是(R)-邻氯扁桃酸是全球销售额第二药物氯吡格雷合成的关键手性砌块，2009年全球销售额高达99亿美元，单药销售收入排名全球第2位，是目前最畅销的药物之一。

光学活性扁桃酸侧链不同长度的衍生物也非常的有价值，苯基乳酸是一些重要的化学合成物前体，并广泛应用于医药、化工、生物合成等领域。近几年来，它作为一种新型的抑菌剂又受到食品行业的广泛关注。(R)-2-羟基-4-苯基丁酸是抗高血压首选药-普利类药物合成的重要原料。

据不完全统计，目前国际市场上光学活性的α-羟酸需求约以年均10％以上的速度增长，已成为国际热点的重大化工产品；学活性的α-羟酸作为一种高附加值的物质，其应用非常广泛、且市场需求量大，其制备越来越受到重视。

目前，光学活性扁桃酸及其衍生物的制备主要采用外消旋体的化学拆分法：先合成扁桃酸的外消旋体，再采用一定的方法对其进行拆分，拆分的方法主要有以下几种：①非对映体盐结晶拆分法，面临的共同的问题就是价格昂贵，且有一定的毒性，在一定程度上造成了资源浪费和环境污染，目前我国规模化生产的R-扁桃酸均采用该方法生产。②色谱拆分法，该法设备费用太高，消耗大，成本太高，处理量小，因此仅限于检测以及实验室制备，无法用于商业生产。③手性萃取拆分法，手性萃取分离法是近几年才提出的手性分离方法，离商业化生产还有很大的距离。④毛细管电泳拆分法，因具有高效、快速、经济等特点，广泛应用于各种药物对映体的分离，该方法就有成本高等缺点。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种双菌耦联催化外消旋α-羟酸生产手性α-羟酸的方法。

本发明采用的技术方案是：

一种双菌耦联催化外消旋α-羟酸生产手性α-羟酸的方法，所述方法包括：以式(I)所示的α-羟酸外消旋体为底物，以(S)-α-羟酸脱氢酶和(R)-酮酸还原酶为催化剂，在20～50℃、pH6.0～9.0缓冲液中进行反应10～48小时，制得相应(R)-α-羟酸；所述(S)-α-羟酸脱氢酶来自铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)CCTCC No：M 2011394或中华根瘤菌(Sinorhizobium sp.)CCTCC No：M 2011391的含酶菌体细胞，所述(R)-酮酸还原酶来自葡萄酿酒酵母(Saccharomyces ellipsoideus)CCTCCNO：M 2011393的含酶菌体细胞；

式(I)中：

(R)m表示m个R基团，R为羟基、卤素或C1～C4烷基，m为0～2；n为0～5。