[发明专利]一种利用固定床装置连续酶解拆分混旋泛解酸内酯的方法

说明书

本发明涉及酶工程领域，提供一种利用固定床装置连续酶解拆分混旋泛解酸内酯的方法，具体涉及水解酶固定床的开发，将固定化酶与硅藻土混匀填充到柱里，用河沙填压后制成固定床，该方法大大减轻了机械搅拌对酶的破坏作用，延长了酶的使用寿命，且使拆分过程连续，提高生产效率。

技术领域

本发明属于酶工程技术领域，具体涉及一种利用固定床装置连续酶解拆分混旋泛解酸内酯的方法。

背景技术

D-泛解酸(化学名称：(+)2 ,4-二羟基-3 ,3-二甲基丁酸)是生产D-泛酸钙系列产品的关键中间体，通过拆分混旋泛解酸内酯得到。混旋泛解酸内酯的拆分方法大都是采用化学方法，该方法存在拆分剂昂贵、生产成本高、生产量小、产品光学纯度差等缺点。生物拆分方法中，采用微生物酶法拆分混旋泛解酸内酯，因具有环境污染和毒性少等特点而成为研究的一个重要方向。

微生物酶法拆分混旋泛解酸内酯的一种方式是利用产L-泛解酸内酯酶的微生物，分解DL-泛解酸内酯中的L-泛解酸内酯，得到未分解的D-构型泛解酸内酯；此方法的缺点只有L-构型的内酯被水解得非常彻底才能得到高光学纯度的D-泛解酸内酯，并且反应时间长，而且长时间的水解过程会导致一部分D-泛解酸内酯水解，导致得到的产物D-泛解酸内酯收率不高。另一种方式是利用产D-泛解酸内酯酶的微生物，选择性水解DL-泛解酸内酯中的D-泛解酸内酯；该方法水解时间短，且未水解的L-泛解酸内酯可消旋后再利用，产物的总体收率较高，因此，成为现有技术中制备D-泛解酸和D-泛解酸内酯的主流方法。

专利CN201811637904公开了一种用(R )-( + )-α-苯乙胺盐酸盐或者硫酸盐作为手性拆分试剂的D-泛解酸内酯的合成方法；专利CN201810619872以乙酸乙酯为萃取剂对酶解液中D-泛解酸进行提取；在专利CN200910068667中，河北保利药业提供了一种用戊二醛水溶液交联D-泛解酸内酯水解酶进行固定化的方法；专利CN201810072934提供了一种混旋泛解酸内酯连续拆分的方法与装置，可以实现混旋泛解酸内酯的连续拆分。目前混旋泛解酸内酯的拆分现状多是采用间歇式生产，此种方式拆分时的机械搅拌造成对酶的剪切破坏作用，损害了酶的完整性，缩短酶的使用寿命。

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用固定床装置连续酶解拆分混旋泛解酸内酯的方法，防止机械搅拌对酶的破坏作用，保证酶的完整性，大幅度延长了酶的使用寿命，减少补酶次数；且固定床装置可实现混旋泛解酸内酯的连续拆分，大大提高生产效率，降低生产成本。

发明内容

本发明所述的一种利用固定床装置连续酶解拆分混旋泛解酸内酯的方法，其技术方案如下：利用固定床装置连续酶解拆分混旋泛解酸内酯的方法，其特征主要在于固定床装置的开发。将固定化酶与硅藻土混匀后填充到柱里，覆上筛板，加入河沙填压即成固定床，然后向柱内加入混旋泛解酸内酯水溶液进行拆分，拆分后的溶液从底部流出。

本发明是利用固定床装置来实现连续酶解拆分混旋泛解酸内酯，固定化酶是发酵液经板框压滤后的菌泥与固定剂交联后过滤所得，流动阻力较大，添加硅藻土可降低固定化酶的阻滞系数，改善固定化酶的流动性，使固定化酶更为疏松，可均匀地分散在固定床体中。

进一步的，本发明所述的固定化酶与硅藻土的混合比例在10:1~100范围内，优选为2:5，在此范围内，可以保证固定化酶很好地分散到硅藻土当中，且由于硅藻土较大的比重，使固定化酶稳定不飘散，不改变拆分效果。

进一步的，为更好地使酶发挥其拆分作用，增加使用寿命，在酶与硅藻土混合后，在其上方覆盖一筛板，填压河沙以稳定固定床结构。

进一步的，河沙和酶与硅藻土混合物比例控制在10:1~100范围内，优选为3:2，在此范围内，既能保证河沙起到填压的作用，又不会延长混旋泛解酸内酯水溶液进入固定床的时间。

本发明所述的混旋泛解酸内酯进入的方式为流动加入，其流量控制阀控制的原料速率应满足1~1000 L/min。