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转让L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸等手性氨基酸酶催化技术

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最后更新: 2021-09-02 16:26
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详细说明
部分产品(氨基酸类产品、酶制剂、中间体)研究成果介绍
 
进入 21 世纪以来,手性药物在药品市场上所占的份额迅速增长,已占到世界医药市场的半壁江山。手性氨基酸作为最重要的原料和中间体,市场规模也越来越大。本项目目前研发的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一种非天然的氨基酸是一种重要的化工原料,被用作为多种手性药物合成中的重要中间体,包括抗结核药物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癫痫药物左乙拉西坦。D-苏氨酸主要应用于手性药物、手性添加剂和手性助剂等领域,用来生产新型光谱抗生素、D-苏氨醇和多肽合成过程的苏氨酸保护剂。L-天冬酰胺是常见的 20 种氨基酸之一,在食品、医药、化工合成、微生物培养等领域广泛应用。L-天冬酰胺可以作为添加剂用于清凉饮料,对大脑的发育和功能是必需的,同时在肿瘤治疗及蛋白质糖基化中扮演重要角色。
 
L-天冬酰胺常用于氨基酸输液,也是微生物培养和动物细胞培养重要的添加剂。
 
L-叔亮氨酸可在不对称合成中作为诱导不对称的模板, 用于抗癌、抗艾滋病等药物和生物抑制剂及肽等。
 
1)本项目采用一锅化反应,以廉价的 L-苏氨酸为原料,经过工程菌催化合成 2-氨基丁酸,反应时间 10-12 h,原料的转化率达到 99%以上,2-氨基丁酸的产量达到 100 g/L。 2)以消旋化苏氨酸为原料,进行酶法拆分制备 D-苏氨酸。底物添加量达到2.5 M,反应 10 h 内达到完全拆分,D-苏氨酸 ee 值为 99%。
3)以天冬氨酸为原料,采用工程菌催化反应 10-12 h,L-天冬氨酸转化率达到了 94.4 %,L-天冬酰胺产量可达 120 g/L,生产强度达到 12.4 g/(L•h)。
4)基于构建的基因工程菌,采用偶联辅酶再生技术,转化廉价底物合成 L-叔亮氨酸,反应 24 h,底物转化率达 95%,产量达到 100 g/L 以上水平。
5)其它手性氨基酸(L-色氨酸、D-氨基酸)发酵和生物合成正在陆续开展中。
6)多种高效酶制剂的工程菌株构建、发酵产酶以及多种中间体的制备。如苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶、甲酸脱氢酶、ω-转氨酶等,以及利用这些酶制备的多种医药中间体。
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