[发明专利]一种生物质化学-酶法制备L-呋喃丝氨酸的方法

权利要求书

1.一种制备L-呋喃丝氨酸的方法，其特征在于，以玉米芯粉为原料，加入终浓度20～25g/L的磁性固体酸Fe₃O₄@MCM-41/SO₄^2–在160–200℃下反应5–180min制备糠醛，再加入糠醛10倍摩尔当量的甘氨酸，终浓度5–50μM PLP和苏氨酸醛缩酶，在28–30℃反应；

其中所述磁性固体酸Fe₃O₄@MCM-41/SO₄^2–的制备方法按照(a)–(c)所示：

(a)将三价铁盐与二价铁盐以2:(1–1.2)的摩尔比在水相中混合，在氮气保护下，升温至80℃以上，加入NH₃·H₂O溶液，利用磁场分离得到Fe₃O₄磁性颗粒；

(b)将粉煤灰与含盐酸的溶液混合，在70℃以上搅拌4h，过滤，洗涤，干燥，得到预处理后的粉煤灰，再与2倍重量的氢氧化钠混合，在500℃以上加热1h得到的碱熔粉煤；将得到的碱熔粉煤灰与水按1:3-5质量比混合，搅拌至少20h，过滤后得到淡黄色的硅酸钠溶液；

(c)将步骤(a)制备好的Fe₃O₄磁性颗粒在水中分散，加入氨水并搅拌，再加入CTAB水溶液，加入步骤(b)制备的硅酸钠溶液，反应至少20h，再将pH值调至10–11，在100-120℃热处理至少20h，磁分离收集固体产品，清洗后干燥得到Fe₃O₄@MCM-41；

(d)将步骤(c)的Fe₃O₄@MCM-41在(NH₄)₂SO₄溶液中浸渍至少24h，磁分离和干燥后，在450-550℃煅烧2-3h得到固体酸Fe₃O₄@MCM-41/SO₄^2–。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苏氨酸醛缩酶为纯酶液，或表达苏氨酸醛缩酶的微生物细胞。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苏氨酸醛缩酶来源于恶臭假单胞杆菌。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述表达苏氨酸醛缩酶的微生物细胞在反应体系中的湿菌体浓度为5–100g/L。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玉米芯的粒径为40–60目。

6.根据权利要求1–5任一所述的方法，其特征在于，所述方法还对反应后的反应液进行分离、纯化处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分离、纯化的具体步骤为：

(1)将反应液通过磁分离和过滤去除固体酸催化剂和玉米芯残渣；

(2)用乙醚萃取反应混合物以去除未反应的糠醛；

(3)向步骤(2)萃取后的水相中加入400mL甲醇，在4℃下孵育12h，收集沉淀的甘氨酸并用甲醇洗涤；

(4)将甲醇蒸发后的残渣溶解在pH 8.0磷酸盐缓冲液中，加入过量的甘氨酸氧化酶分解剩余的甘氨酸；

(5)将步骤(4)反应后的酶解液在阴离子交换树脂上纯化，用0.5％醋酸洗脱树脂；

(6)收集步骤(5)的洗脱液，蒸发浓缩后在4℃下结晶得到L-呋喃丝氨酸。

8.权利要求1–7任一所述方法在制备含糠醛和/或L-呋喃丝氨酸的产品方面的应用。