[发明专利]一种生物酶催化合成L-肌肽的方法

说明书

本发明提供一种生物酶催化合成L‑肌肽的方法，所述方法包括以下步骤：在生物酶和微孔聚合物存在下，L‑组氨酸与β‑丙氨酸反应得到L‑肌肽，本发明通过利用生物酶和微孔聚合物的共同作用，使得L‑组氨酸与β‑丙氨酸可以经过一步反应得到L‑肌肽，并且具有高的产物收率以及高的产物纯度，L‑肌肽的收率高达85‑95％，纯度高达99％以上。

技术领域

本发明属于药物制备领域，涉及一种生物酶催化合成L-肌肽的方法。

背景技术

L-肌肽(β-丙氨酰-L-组氨酸)是一种重要的天然二肽，可以保护脑血管内皮细胞免受丙二醛所诱导的氧化毒性，它是一种抗衰老药物，受到人们的广泛青睐。目前制备L-肌肽的方法主要依靠的还是化学合成，主要方法有：1.酰基叠氮法；2.酰基氨解法；3.酸酐氨解法；4.二氢-1,3-噻唑-2,4二酮法；5.N-羟基丁二酰亚胺法，化学法存在反应路线长，反应条件苛刻，选择性差，易生成副产物，产物纯度低，收率低，需用到昂贵的试剂，成本较高等不足；此外，大量有机溶剂的使用还会造成环境污染。

CN107217048A公开了采用氨肽酶催化β-丙氨酸甲酯与L-组氨酸合成L-肌肽，该方法在生成L-肌肽的同时也会形成一定量的三肽杂质，导致反应产物复杂，提取纯化困难，L-肌肽收率也比较的低。

CN109609536A公开了利用全细胞催化合成L-肌肽，该方法生成的反应液杂质比较的多，也有EDTA和大量的硼酸盐等，在后期分离的过程中比较复杂，需要对这些杂质逐一地进行分离，在一定的程度上会降低收率，提高生成成本。

CN106366158A和CN106366159A中公开了L-肌肽粗品纯化的方法，该方法在纯化时需要先得到L-肌肽粗品，再通过控制不同的纯化条件得到L-肌肽成品，此方法操作比较的繁琐，在一定的程度上生产成本较高，并且收率也相对比较的低。

因此，在本领域中期望能够开发一种可以高收率制备得到高纯度的L-肌肽产品的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生物酶催化合成L-肌肽的方法。本发明的方法工艺简单，生产周期短，生产成本低，有利于生产高纯度和高收率的L-肌肽。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种生物酶催化合成L-肌肽的方法，所述方法包括以下步骤：

在生物酶和微孔聚合物存在下，L-组氨酸与β-丙氨酸反应得到L-肌肽。

在本发明中利用生物酶和微孔聚合物的共同作用，使得L-组氨酸与β-丙氨酸可以经过一步反应得到L-肌肽，并且具有高的产物收率以及高的产物纯度。

优选地，所述生物酶为氨肽酶，所述氨肽酶为CN107217048A中公开的酶，即所述氨肽酶具有CN107217048A中公开的SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。所述氨肽酶来源于体外重组构建的基因工程菌株。所述基因工程菌株为大肠杆菌、毕氏酵母、枯草芽孢杆菌。编码所述的氨肽酶的核苷酸序列如CN107217048A中公开的SEQ ID NO：1所示。

优选地，所述微孔聚合物包括共价有机骨架(COF)、超交联多孔离子聚合物(HCP)、共轭微孔聚合物(CMP)、固有微孔性聚合物(PIM)、三嗪骨架(CTF)或多孔芳族骨架(PAF)中的任意一种，优选超交联多孔离子聚合物HCP。

优选地，所述L-组氨酸与生物酶的质量比为1:0.1-1:1.1，例如1:0.1、1:0.2、1:0.4、1:0.5、1:0.7、1:0.8、1:0.9或1:1。如果生物酶的用量太低则反应不完全，收率比较低，如果生物酶的用量太高，则杂质比较多，产品纯度降低。