[发明专利]膨大弯颈霉ZJPH2105在生物催化制备手性芳香醇中的应用

说明书

本发明提供一种利用膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)ZJPH2105菌株在不对称还原芳香酮制备手性芳香醇中的应用。此方法利用膨大弯颈霉ZJPH2105菌株催化获得的产物e.e.值99.9％，且该菌株绿色安全，易培养，来源丰富，转化过程中不需要添加昂贵的辅酶，具有成本低，转化过程绿色和环境友好等特点。本发明通过利用膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)ZJPH2105菌体细胞为生物催化剂对4'‑溴‑2,2,2‑三氟苯乙酮进行还原，当底物浓度为10mM时，目的产物(S)‑1‑(4‑溴苯基)‑2,2,2‑三氟乙醇的产率可达98.2％，e.e.值99.9％。

(一)技术领域

本发明涉及一种利用膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)ZJPH2105菌株在不对称还原芳香酮制备手性芳香醇中的应用。

(二)背景技术

手性芳香醇是构成许多药物、生物活性分子、精细化学品和农药等的关键中间体，手性药物的种类及市场需求不断增加，高效制备高光学活性的手性芳香醇已成为重要的研究方向。生物催化制备手性芳香醇以其环境友好、反应条件温和而受到研究者的广泛关注。生物催化法可利用游离酶或全细胞为催化剂进行催化，其中酶催化法需要添加昂贵的辅酶以保证反应的实现，且胞内酮还原酶需经分离纯化等步骤获得，在一定程度上限制了该方法的工业化应用，而利用全细胞催化具有成本低廉且催化剂易得等优点。

膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)隶属子囊菌门，是线虫草科真菌，其可寄生于线虫、轮虫、螨虫、蚊幼虫、萤火虫、蝉和虫草蝠蛾等，是一种重要的昆虫病原真菌，可用作杀虫剂以减少化学农药的使用。膨大弯颈霉菌株可产生多种具有生物活性的次级代谢产物，其中最主要的次级代谢物为环孢菌素A(Cyclosporin A)，在医学上用作器官移植或者自身免疫疾病的免疫抑制药物，因此针对该类菌株的研究多集中在应用于环孢菌素的发酵生产工艺，而利用该菌株作为催化剂进行生物催化反应的研究则很少。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种利用膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)ZJPH2105菌株制备手性芳香醇的方法。以膨大弯颈霉ZJPH2105菌株的菌丝体作为生物催化剂进行不对称还原制备手性醇具有菌种安全无毒且易培养，制备酶源细胞成本低等优点，且可高选择性催化底物4-溴-2,2,2-三氟苯乙酮不对称还原制备手性芳香醇，产物的光学纯度高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)在不对称还原潜手性酮化合物生物催化制备手性芳香醇中的应用。在本发明的实施例中，所述膨大弯颈霉为膨大弯颈霉(Tolypocladium inflatum)ZJPH2105，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2022年8月29日，保藏编号：CCTCC M 20221346，地址：中国，武汉，武汉大学，430072。

进一步，所述的应用为：以膨大弯颈霉经发酵培养获得的湿菌体为酶源细胞，以式I所示酮类化合物为底物，加入辅助底物，以pH 6.0-8.0(优选pH 7.0)的磷酸盐缓冲液为反应介质构成转化体系，在16-37℃、100-200rpm条件下(优选25℃-30℃、150rpm-200rpm，尤其优选25℃)进行反应，反应结束后将反应液进行分离纯化，获得式II所示手性芳香醇类化合物；所述辅助底物为葡萄糖、麦芽糖、果糖、甲醇、异丙醇或甘油；所述湿菌体的质量以缓冲液体积计为50-400g/L(优选200-350g/L，尤其优选350g/L)；所述底物的浓度以缓冲液体积计为5-30mmol/L(优选10-20mmol/L，最优选10mmol/L)；当所述辅助底物为葡萄糖、麦芽糖、果糖或甘油时，所述辅助底物的质量以缓冲液体积计为20-200g/L(优选50-150g/L，最优选为50g/L)，当所述辅助底物为甲醇或异丙醇时，所述辅助底物的体积为所述缓冲液的体积的5-20％(优选10％)；