[发明专利]一种全细胞催化制备曲克芦丁酯的方法

说明书

本发明公开了一种全细胞催化制备曲克芦丁酯的方法，属于生物催化和药物化学领域。该方法具体包括如下步骤：将曲克芦丁和含吡啶的混合有机溶剂混合均匀后，再加入酰基供体和全细胞催化剂，在反应温度为25‑55℃下振荡反应；反应结束后，产物经过柱层析或者薄层层析分离纯化，得到曲克芦丁酯。本发明具有反应条件温和、环境友好、工艺简单，副反应少且选择性高等优点。

技术领域

本发明属于生物催化和药物化学领域，具体涉及一种全细胞催化制备曲克芦丁酯的方法。

技术背景

黄酮类化合物是一类重要的天然多羟基化合物，具有抗氧化性、抗癌、抗菌等多种生理功能。曲克芦丁属于黄酮类化合物的一种，广泛存在于茶叶、咖啡豆、谷物以及各种果蔬当中，除此之外，曲克芦丁还可以通过芦丁衍生化制得。曲克芦丁具有镇痛、抑制红细胞与血小板的凝集、防止脑血栓的形成、抗菌消炎、清除自由基以及治疗糖尿病等多种药理和生理活性。在治疗心血管治病、糖尿病以及脑血病等方面得到广泛的应用。但由于曲克芦丁的结构限制导致其脂溶性较差，进而降低其生物利用度，极大地影响到它们的开发和应用。

目前，关于增强曲克芦丁脂溶性的研究进展主要有：利用化学法和酶法合成曲克芦丁酯以及对曲克芦丁进行剂型改造制成一种W/O型的微乳液。但是化学法合成曲克芦丁酯主要是通过强酸或强碱进行催化，酸、碱催化剂的大量使用导致严重的环境污染问题，而且存在化学合成的区域选择性差，副产物多，产率较低等缺点。对曲克芦丁进行剂型改造虽然一定程度上能提高其生物利用度，但微乳液的制备需要大量的表面活性剂，这些表面活性剂（如卵磷脂）价格昂贵，造成生产成本高，而且有报道表明表面活性剂的用量越大其毒性也随着增大。酶法虽然专一性强，但游离酶的分离纯化过程繁琐、复杂，且容易受到极端反应环境的影响，商品化酶的价格昂贵，不利于工业化的应用。

生物催化技术除了酶催化，还有一种为全细胞催化，它是指利用完整的微生物全细胞作为催化剂进行化学转化的过程，其中起催化作用的是微生物全细胞内的酶系。相较于酶催化技术，全细胞催化剂的制备简单易得，可以省略繁琐的酶分离纯化和固定化工艺，降低生产成本，而且全细胞具有完整的细胞结构和细胞膜，酶以天然固定化的方式被保护于细胞中，有利于在有机溶剂、极端pH、高温等反应环境中最大程度地保持酶的构象和催化活性。此外，全细胞可以给多步生物转化反应提供不同的酶系和辅助因子，而且可以有效地实现辅酶再生。全细胞催化技术也越来越多地应用到催化制备黄酮酯的研究中，然而，关于全细胞催化制备曲克芦丁酯的研究还没有报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种绿色、简单且高效的全细胞催化制备曲克芦丁酯的方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种全细胞催化制备曲克芦丁酯的方法，包括如下步骤：

（1）将含吡啶的混合有机溶剂和曲克芦丁混合均匀，再加入酰基供体，然后加入微生物细胞作为催化剂振荡反应；

（2）反应结束后，将反应液分离纯化得到曲克芦丁酯。

优选的，步骤（1）所述含吡啶的混合有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、叔丁醇、叔戊醇、环己烷、正己烷、石油醚、正庚烷和异辛烷中的一种与吡啶组成的二元混合溶剂。

进一步优选的，所述混合有机溶剂中吡啶的体积含量为25%-90%。

优选的，步骤（1）所述酰基供体为碳的个数为1-18的脂肪酸、碳的个数为1-18的脂肪酸酯或脂肪酸烯醇酯。

优选的，步骤（1）所述曲克芦丁与酰基供体的摩尔比为1:5-1:40，进一步优选为1:10-1:40。