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1、反应分离藕合酶法制备D-苹果酸第24卷第12期2004年l2月现代化工ModemChemicalIndustryDec.20o4?27?反应分离蟊合酶法制备一苹果酸何冰芳吴俊清欧阳平凯(南京工业大学制药与生命科学学院,江苏省生物工业技术重点实验室,江苏南京210009)摘要:用PimelobactersimplexDMI8菌的马来酸水合酶高效转化马来酸制备D一苹果酸.为避免高浓度产物及底物对水合酶的抑制作用,利用马来酸和D一苹果酸的钙盐溶解度低的特点,以马来酸钙为底物,经水合酶催化加水转化成D一苹果酸钙,实现边反应边分离产物的反应分离耦合,同时利
2、用钙盐和钠盐的混合反应体系提高了转化反应速率,反应36h,可制备386g/L的D一苹果酸钙盐,相当于300g/LD一苹果酸,转化率接近99%,光学纯度达97.O3%.关键词:反应分离耦合;马来酸水合酶;马来酸钙;D一苹果酸中图分类号:TQ225.41;TQ921.7文献标识码:A文章编号:0253—4320(2004)12—0027—03Malease—catalyzedproductionofD-malatebycouplingreactionandseparationHEBing-fang,wUJun—qing,OUYANGPg—kai(Co
3、llegeofLifeScienceandPharmacy,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)Abstract:MaleatehydratasefromPimelobactersimplexDM18WaSusedtoeffectivelyproduceD—malatefrommaleate.Toavoidtheinhibitionofthehydratasefromproductandsubstrateofhighconcentrations,calcium—ligandcompl
4、exwasusedinthisreactionsystem,becauseofthelowsolubilityofCa—maleateandCa-malate.Ca—maleateasasubstrateWS.SconversedintoCa-malatebymaleatehydratasethroughcouplingreactionandseparation,andhighbiocatalystvelocityWaSmaintainedduringtheprocessbyregulatingtheratioofthecomplexmaleat
5、etofreemaleate.After36hofreaction,385g/LofCa—D—malatews.spro—duced.Thisisequivalentto300g/LofD—malicacid.witha99%toolyield.and97.03%inopticalpurity.Keywords:couplingreactionandseparation;maleatehydratase;Ca-maleatecomplex;D—malateD一苹果酸主要应用于手性药物合成,手性拆分试剂和手性助剂等领域j,其高效制备技术的研究正越来
6、越受到关注.采用酶法直接转化马来酸生成D一苹果酸是最为有效的方法J,国内仅有一篇由本研究室报道的PimelobactersimplexDM18菌发酵及转化条件优化的相关论文J,但此法存在高底物浓度或产物浓度下马来酸水合酶受到抑制的缺点【0J.MarifitJ.vanderweIf等报道利用Pseu.domonaspseudoalcalige聊sNCIMB9867的马来酸水合酶采用钙盐法制备D一苹果酸,产物质量浓度可达到200g/L,产率99.4%【mJ,该法的P.pseudoalcali—genesNCIMB9867菌极难培养,而且菌中马来酸水合
7、酶不稳定l1卜].本文中将报道采用反应分离耦合技术酶法转化马来酸钙制备D一苹果酸钙,主要由于马来酸钙与D一苹果酸钙溶解度较低,在酶促反应过程中底物和产物在反应液中能保持较低浓度,提高反应速率,简化产物分离过程,降低生产成本.笔者利用PimelobactersimplexDM18菌所含马来酸水合酶催化马来酸钙转化反应36h,转化率约99%,转化产物浓度等方面已达到目前国际最高水平.1材料和方法1.1菌株和实验试剂PimelobactersimplexDM18,HeB—F.自行筛选所得并用Biolog仪器进行了鉴定,同时进行了16srD—NA鉴定的一
8、株D一苹果酸高产菌J.柠康酸,AR,日本东京化成株式会社;D一苹果酸,BR,FlukaCor-porationo平板培养基:柠康酸4.0
