[发明专利]一种去除制备手性氨基酸反应体系中的L‑苏氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，尤其涉及一种去除制备手性氨基酸反应体系中的L-苏氨酸的方法。

背景技术

手性氨基酸主要包括D-亮氨酸、D-苯丙氨酸、D-色氨酸、D-丝氨酸、D-缬氨酸、D-脯氨酸和D-叔亮氨酸等。上述手性氨基酸除了具有天然氨基酸的大部分功能外，还具有非天然氨基酸所不具备的优良性能，在药物合成(如医药中间体)、食品、保健品和化妆品等方面具有广泛的用途，特别是在药物合成方面具有广泛的市场前景，成为今年来发展最快的手性药物中间体。

制备手性氨基酸的方法有化学酶法或动物源提取法等。但在制备过程中，伴随着上述手性氨基酸的产生，都会伴随随着L-苏氨酸的产生，特别是在工业生产时，L-苏氨酸相对于目标氨基酸含量较高，这对手性氨基酸的分离纯化和精制带来很大困难。

但由于手性氨基酸和L-苏氨酸理化性质相似，因此，采用常规柱层析和简单的结晶方法难以去除其中的L-苏氨酸，特别是对于作为医药中间体的手性氨基酸中杂质氨基酸含量指标要求越来越严格，而多步重结晶又影响纯化和精制的收率，增加成本。因此，一种低成本的去除L-苏氨酸的方法亟待开发。

发明内容

本发明的目的就在于，针对现在化学酶法或动物源提取法制备的手性氨基酸的反应体系中L-苏氨酸难以去除，或者去除的同时降低目标氨基酸的得率的问题，提供一种去除制备手性氨基酸反应体系中的L-苏氨酸的方法，可以特异性的去除反应体系中的L-苏氨酸，而对于目标氨基酸的得率影响非常小，从而可以减少后续纯化步骤，降低纯化成本。

本发明的目的，是通过以下技术方案实现的：

一种去除制备手性氨基酸反应体系中的L-苏氨酸的方法，所述方法包括向所述反应体系中加入L-苏氨酸裂解酶和能专一性催化单一手性氨基酸发生进一步反应的催化剂，通过两者的共同催化去除所述反应体系中的L-苏氨酸。

所述手性氨基酸包括D-亮氨酸、D-苯丙氨酸、D-色氨酸、D-丝氨酸、D-缬氨酸、D-脯氨酸和D-叔亮氨酸。

所述L-苏氨酸裂解酶是具有高氨基酸特异性的L-苏氨酸裂解酶，选自铜绿假单胞菌、德式假单胞菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌。

所述反应体系的目标产物是手性氨基酸，所述能专一性催化单一手性氨基酸发生进一步反应的催化剂，具有光学特异性，可以作用于L-苏氨酸的酶，这些酶选自L-氨基酸转氨酶、L-氨基酸氧化酶、和L-氨基酸酰化酶。

所述L-氨基酸氧化酶选自葡萄球菌的L-氨基酸氧化酶、动物体类的L-氨基酸氧化酶、以及变形菌L-氨基酸氧化酶。

有效效果：

本发明可专一性地去除制备手性氨基酸的转化液或发酵提取液中的L-苏氨酸，而不影响目标氨基酸的得率。由于经转化反应处理后的溶液中L-苏氨酸的含量非常低，因而可以大大简化分离转化和精制工艺，以及生产成本。

具体实施方式

以下结合具体实例，对本发明做进一步说明。应注意，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

在本发明的下述实施例中，氨基酸的分析检测方法参照参考文献(周桂友；侯艳芳；董新吉；柱前衍生-反相高效液相色谱法测定氨基酸[J]；理化检验(化学分册)；2011年08期)中的方法进行。

在本发明的下述实施例中，针对的目标溶液体系为采用常规的化学酶法或动物源提取法制备手性氨基酸的反应体系，具体制备方法可参考朱炜，杨可武，姜玄珍；化学酶法合成光学纯亮氨酸[J]，分子催化，2005年05期；焦庆才，刘均忠，熊吉滨.D-丝氨酸酶法转化制备方法[P].CN：200910183530.3，2010；贾红华，韦萍，魏浩，周华，欧阳平凯化学酶法制备D-苯丙氨酸的研究第二届全国化学工程与生物化工年会2007年10月23日等文献。

实施例1：去除D-丝氨酸溶液中的L-苏氨酸

在25℃，向100ml含有200g/L的D-丝氨酸和3g/L的L-苏氨酸的溶液中加入L-苏氨酸裂解酶和L-氨基酸氧化酶，然后在搅拌转速为200rpm和300rpm的条件下进行转化反应，并分别检测反应液中的D-丝氨酸和L-苏氨酸。检测结果如表1所示：

表1检测结果

根据表1中的结果，在实例中都有效地去除了溶液体系中的L-苏氨酸，并维持了目标氨基酸(D-丝氨酸)的高收率，即特异性的去除了溶液体系中的L-苏氨酸。

实例2：去除D-叔亮氨酸溶液中的L-苏氨酸