(一)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一株產(chǎn)腈水解酶的菌株,及其在生物催化α-氨基腈底物(2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈)制備作為l-草銨膦重要手性前體的l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的應(yīng)用。
(二)
背景技術(shù):
腈水解酶(nitrilase,ec3.5.5.1)能將腈類化合物中的氰基直接轉(zhuǎn)化為羧基制備羧酸,它對(duì)腈化合物具有獨(dú)特的化學(xué)選擇性、立體選擇性和區(qū)域選擇性,可以用于合成多種化學(xué)法合成效率低下或難以合成的羧酸。其選擇性好,轉(zhuǎn)化率高,同時(shí),該途徑與傳統(tǒng)工藝相比具有反應(yīng)條件溫和,無(wú)需高溫高壓、強(qiáng)酸強(qiáng)堿,污染較少,有著化學(xué)方法無(wú)可比擬的優(yōu)越性,符合原子經(jīng)濟(jì)型和綠色化學(xué)的發(fā)展方向,在化學(xué)合成中表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,無(wú)論在應(yīng)用數(shù)量還是種類上都有較大發(fā)展,在醫(yī)藥及其中間體、農(nóng)藥及其中間體、食品及飼料添加劑等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用:腈水解酶催化制備瑞舒伐他汀(rosuvastatin)的關(guān)鍵中間體(r)-3-羥基戊二酸乙酯;制備抗血小板聚集藥物氯吡格雷(clopidogrel)的關(guān)鍵中間體r型鄰氯扁桃酸;制備ida路線生產(chǎn)除草劑草甘膦的關(guān)鍵中間體亞氨基二乙酸等。
l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸是制備l-草銨膦的重要手性前體。dl-草銨膦,有效成分是phosphinothricin(簡(jiǎn)稱ppt),其化學(xué)名稱為:4-[羥基甲基膦?;鵠-dl-高丙氨酸(別名:d,l-草銨膦胺鹽),為廣譜、觸殺型、滅生性、非殘留除草劑,是由德國(guó)赫斯特公司(目前為拜耳公司旗下企業(yè))于20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)的新型滅生性除草劑。除了具有除草活性外還具有殺蟲殺菌活性可以與殺蟲劑等混配達(dá)到同時(shí)防治的效果。該除草劑具有高效、低毒、易降解等特點(diǎn)。草銨膦是外消旋體混合物,只有l(wèi)–型具有植物毒性,其除草活性為外消旋混合物的2倍。目前,市售的草銨膦一般都是外消旋混合物,如果能以l-型的草銨膦來(lái)代替其使用,不僅可以降低使用成本,還能減輕環(huán)境壓力。草銨膦的合成方法有很多,包括化學(xué)法合成外消旋草銨膦:蓋布瑞爾(gabriel)–丙二酸二乙酯合成法、阿布佐夫(arbuzov)合成法、高壓催化合成法、赫勒-貝格斯(bucherer-bergs)法、赫勒-貝格斯(bucherer-bergs)法、(neber)重排法、michael自由基加成法、(srecker)法合成dl-草銨膦;化學(xué)法合成l-草銨膦:d-纈氨酸甲酯和(s)-2-羥基-3-蒎酮為輔助劑的手性輔助劑誘導(dǎo)法、l-谷氨酸和l-蛋氨酸為手性源的天然氨基酸手性源法、不對(duì)稱strecker反應(yīng)和不對(duì)稱michael加成法、利用奎寧進(jìn)行外消旋體拆分法;酶法合成l-草銨膦主要有蛋白酶水解法、磷酸二酯酶i水解法,?;D(zhuǎn)移酶i催化法,谷氨酰胺酶三種酶協(xié)同水解法;轉(zhuǎn)氨酶法;α-胰乳蛋白酶拆分法、酰胺酶拆分法、脫乙?;覆鸱址?、d-氨基酸氧化酶拆分法等(現(xiàn)代農(nóng)藥,2009,8(3):1-5)。
目前應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)草銨膦的方法可歸結(jié)為以下三條路線:拜耳公司利用michael自由基加成法制備d,l-草銨膦;srecker法合成d,l-草銨膦;明治制果不對(duì)稱催化加氫合成l-草銨膦。其中srecker法合成d,l-草銨膦路線反應(yīng)條件溫和,是目前產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)所采用的路線。該路線以亞磷酸三乙酯和三氯化磷為起始原料,經(jīng)歧化、格氏、甲基化、加成、腈銨化、酸解、銨化反應(yīng)制得d,l-草銨膦。用腈水解酶選擇性催化水解反應(yīng)替換srecker路線中的酸解步驟,催化路線中的α-氨基腈底物(2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁腈)制備合成l-草銨膦的重要手性前體:l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化路線的srecker法合成l-草銨膦提供了依據(jù)。
(三)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供一株產(chǎn)腈水解酶的菌株--陰溝腸桿菌(enterobactercloacae)zjb-16007,及其生物催化α-氨基腈底物(2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈)制備l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的應(yīng)用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供一株具有產(chǎn)腈水解酶性能的新菌株--陰溝腸桿菌(enterobactercloacae)zjb-16007,保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏編號(hào)cctccno:m2017034,保藏日期2017年01月13日,地址:中國(guó).武漢.武漢大學(xué),郵編430072。
本發(fā)明還涉及所述的陰溝腸桿菌(enterobactercloacae)zjb-16007催化α-氨基腈(2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁腈)制備作為l-草銨膦重要手性前體的l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸中的應(yīng)用,所述的應(yīng)用為:以陰溝腸桿菌zjb-16007經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體為催化劑,以2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈為底物,以蒸餾水或100mm、ph7.0磷酸緩沖液為反應(yīng)介質(zhì),在30-50℃、100-200rpm條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束,將反應(yīng)液分離純化,獲得l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸。
腈水解酶生物催化α-氨基腈(2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈)生成l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁酸過(guò)程如下:
進(jìn)一步,所述催化劑用量以濕菌體重量計(jì)為10-100g/l反應(yīng)介質(zhì),優(yōu)選35g/l,所述底物初始加入終濃度為2-100g/l反應(yīng)介質(zhì),優(yōu)選5g/l。
進(jìn)一步,所述催化劑按如下方法制備:(1)斜面培養(yǎng):將陰溝腸桿菌zjb-16007接種至斜面培養(yǎng)基,在30℃培養(yǎng)48h,獲得斜面菌體;所述斜面培養(yǎng)基終濃度組成為:甘露醇1~20.0g/l,谷氨酸鈉1~10g/l,酵母膏1~5g/l,k2hpo40.1~1.0g/l,kh2po40.1~1.0g/l,mgso40.1~1.0g/l,己內(nèi)酰胺0.1~2.0g/l,瓊脂20.0g/l,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5;優(yōu)選所述斜面培養(yǎng)基終濃度組成為:甘露醇10.0g/l,谷氨酸鈉7.0g/l,酵母膏3.0g/l,k2hpo40.75g/l,kh2po40.75g/l,mgso40.5g/l,己內(nèi)酰胺1.0g/l,瓊脂20.0g/l,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5;
(2)種子培養(yǎng):挑取斜面菌體接種至種子培養(yǎng)基,在30℃培養(yǎng)24h,獲得種子液;所述種子培養(yǎng)基終濃度組成為:甘露醇1~20.0g/l,谷氨酸鈉1~10g/l,酵母膏1~5g/l,k2hpo40.1~1.0g/l,kh2po40.1~1.0g/l,mgso40.1~1.0g/l,己內(nèi)酰胺0.1~2.0g/l,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5;優(yōu)選所述種子培養(yǎng)基終濃度組成為:甘露醇10.0g/l,谷氨酸鈉7.0g/l,酵母膏3.0g/l,k2hpo40.75g/l,kh2po40.75g/l,mgso40.5g/l,己內(nèi)酰胺1.0g/l,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5;
(3)發(fā)酵培養(yǎng):將種子液以體積濃度1~10%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,30℃,150rpm振蕩培養(yǎng)48h后,在12000g下離心10min,收集濕菌體;所述發(fā)酵培養(yǎng)基終濃度組成為:甘露醇1~20.0g/l,谷氨酸鈉1~10g/l,酵母膏1~5g/l,k2hpo40.1~1.0g/l,kh2po40.1~1.0g/l,mgso40.1~1.0g/l,己內(nèi)酰胺0.1~2.0g/l,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5。優(yōu)選所述發(fā)酵培養(yǎng)基終濃度組成為:甘露醇10.0g/l,谷氨酸鈉7.0g/l,酵母膏3.0g/l,k2hpo40.75g/l,kh2po40.75g/l,mgso40.5g/l,己內(nèi)酰胺1.0g/l,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5。
本發(fā)明所述反應(yīng)液分離純化的方法為:將反應(yīng)液調(diào)至ph2.5,采用陰離子交換樹(shù)脂201×7進(jìn)行柱層析,以上柱流速為1~6.0bv/h(優(yōu)選4bv/h)進(jìn)行上樣,先用去離子水洗滌,再用0.5~2.0m(優(yōu)選1m)的氨水進(jìn)行洗脫,洗脫速度為1.0~4.0bv/h(優(yōu)選2bv/h),收集含有目標(biāo)物的洗脫液;將洗脫液減壓蒸餾至無(wú)溶劑流出,加入甲醇溶解,在冰浴下攪拌,重結(jié)晶,過(guò)濾,濾餅干燥,即得產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸。
本發(fā)明中利用腈水解酶選擇性催化水解2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈制得作為l-草銨膦重要手性前體的l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化路線成熟的srecker法合成l-草銨膦提供了依據(jù)。同時(shí)替代了國(guó)內(nèi)工業(yè)化strecker路線中的酸解反應(yīng),減少了酸解反應(yīng)產(chǎn)生的酸性廢水污染和酸解反應(yīng)對(duì)設(shè)備的腐蝕損害。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:本發(fā)明提供了一株能夠產(chǎn)生腈水解酶的菌株--陰溝腸桿菌(enterobactercloacae)zjb-16007,本發(fā)明還提供了利用陰溝腸桿菌zjb-16007經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體為生物催化劑催化2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁腈制得作為l-草銨膦重要手性前體的l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的方法,具有重要應(yīng)用前景。
(四)附圖說(shuō)明
圖1為柱前衍生化反相高效液相色譜條件下d-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸與l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的液相結(jié)果譜圖。
圖2為銨根離子濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(五)具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
實(shí)施例1:產(chǎn)腈水解酶菌株的篩選及鑒定
1、產(chǎn)腈水解酶菌株的篩選
(1)本發(fā)明從全國(guó)各地取土樣,各稱取1g用0.85%生理鹽水懸浮,靜置,加1ml上清于50ml添加有1g/lα-氨基腈底物(2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁腈)作為唯一碳源的富集培養(yǎng)基中,在30℃,150rpm的搖床上培養(yǎng)3天;待培養(yǎng)基渾濁后,取1ml培養(yǎng)液轉(zhuǎn)接到添加有1g/l2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈的新鮮的富集培養(yǎng)基中,再培養(yǎng)3天。如此循環(huán)富集3~4個(gè)循環(huán);
(2)將最后一次富集培養(yǎng)液用無(wú)菌水逐級(jí)稀釋10個(gè)梯度,選取10-4、10-5、10-6、10-7、10-8五個(gè)梯度的稀釋液各取0.1ml均勻涂布在添加有1g/l2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈的平板培養(yǎng)基上,在30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2-3天,將平板上的單菌落挑取,接種于斜面培養(yǎng)基上,在30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2-3天,于4℃保藏;
(3)將保存于斜面上的菌株接種至種子培養(yǎng)基中,在30℃培養(yǎng)24h。將種子液以體積濃度1%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,30℃,150rpm振蕩培養(yǎng)48h。在12000g下離心10min,收集濕菌體,取一定量的菌體和底物(2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈)懸浮于蒸餾水中,制成0.2g/10ml菌濃度,10g/l底物濃度的反應(yīng)體系進(jìn)行轉(zhuǎn)化,置于30℃水浴搖床轉(zhuǎn)化24h。取樣,進(jìn)行苯酚-次氯酸鹽法初篩,腈水解酶活力相對(duì)好的,再進(jìn)行高效液相色譜檢測(cè)產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的濃度和光學(xué)純度,最終篩選獲得菌株zjb-16007。
所述富集培養(yǎng)基終濃度組成為(g/l):葡萄糖5.0,氯化鈉1.0,k2hpo4·3h2o0.8,kh2po43.3,mgso4·7h2o0.2,溶劑為去離子水,ph為7.0,在此培養(yǎng)基中添加1g/l的2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈作為唯一的碳源。
所述平板篩選培養(yǎng)基為(g/l):葡萄糖5.0,氯化鈉1.0,k2hpo4·3h2o0.8,kh2po43.3,mgso4·7h2o0.2,瓊脂20.0,溶劑為去離子水,ph為7.0。115℃30min滅菌。冷卻至室溫后加入2-氨基-4(羥基甲基磷?;?-丁腈1.0g/l。
所述斜面培養(yǎng)基終濃度組成為(g/l):甘露醇10.0,谷氨酸鈉7.0,酵母膏3.0,k2hpo40.75,kh2po40.75,mgso40.5,己內(nèi)酰胺1.0,瓊脂20.0,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基終濃度組成為(g/l):甘露醇10.0,谷氨酸鈉7.0,酵母膏3.0,k2hpo40.75,kh2po40.75,mgso40.5,己內(nèi)酰胺1.0,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5。
(4)苯酚-次氯酸鹽法初篩
用移液管取2ml的a液置于10ml的離心管中,加入4μl待測(cè)液,蓋上蓋子,用力混勻。之后再用移液管加入2ml的b液,蓋上蓋子,再次混勻。置于37℃水浴加熱5min后,至離心管內(nèi)顏色不再發(fā)生變化,取200μl置于96孔板中,620nm處測(cè)量吸光度后同標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比得到待測(cè)液中銨根的濃度,銨根濃度等于轉(zhuǎn)化后得到的2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁酸的濃度,用此可以檢測(cè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的產(chǎn)量。
所述a液:稱量5g苯酚和25mg亞硝基鐵氰化鈉,置于500ml容量瓶中,加入超純水定容后,保存于棕色瓶中,4℃冰箱中儲(chǔ)存。
所述b液:稱量2.5g的naoh置于500ml容量瓶,用移液管加入4.4ml含5.2%有效氯的次氯酸鈉水溶液后,用超純水定容,保存于棕色瓶中,4℃冰箱中儲(chǔ)存。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備:苯酚-次氯酸鹽法在室溫下用比色皿和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)或者在96孔板和通用微孔板分光光度計(jì)下都可以對(duì)銨根的濃度進(jìn)行測(cè)量,在620nm波長(zhǎng)下,od620值與銨根離子的濃度有著良好的線性關(guān)系(如圖2),r2=0.9982,表明此法有很高的可行性和準(zhǔn)確性。
(5)柱前衍生化反相高效液相色譜法復(fù)篩
取經(jīng)初篩后得到的結(jié)果較好的反應(yīng)液500μl,加入等體積的衍生化試劑,混勻,進(jìn)行衍生化反應(yīng)5min,然后進(jìn)樣15μl,進(jìn)行hplc分析。
所述的衍生化試劑:分別稱取10mg鄰苯二甲醛(opa)和12mgn-乙酰-l-半胱氨酸(nac),以lml無(wú)水乙醇溶解后,用0.2mol/l硼酸緩沖液(ph值9.8)稀釋至5ml,-4℃冰箱保存?zhèn)溆?存放時(shí)間不宜超過(guò)3d)。
高效液相色譜分析條件為:采用的氣相色譜儀為美國(guó)戴安u3000液相色譜儀(配置熒光檢測(cè)器);色譜柱:戴安c18(4.6mm×250mm,硅羥基填料);流動(dòng)相:甲醇:0.05mol/l醋酸銨溶液(體積比10:90,ph值5.7);流速:1ml/min;柱溫:35℃;進(jìn)樣量:15μl;熒光檢測(cè)波長(zhǎng):激發(fā)波長(zhǎng)ex350nm,發(fā)射波長(zhǎng)em450nm。
在該條件下,l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁酸與d-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的出峰時(shí)間分別為9.2min和11.1min,見(jiàn)圖1。
2、菌株zjb-16007的分子鑒定
將步驟1篩選得到的菌株zjb-16007用分子試劑盒提取其總dna,以該菌株zjb-16007的總dna為模板,利用引物:p1:5'-agagtttgatcctggctcag-3'和p2:5'-aaggaggtgatccagccgca-3'擴(kuò)增菌株的16srdna基因(seqidno:1所示),將基因產(chǎn)物同t載體連接后,委托上海生工對(duì)該菌16srdna擴(kuò)增及測(cè)序,得到該菌株的16srdna序列后,在ncbi網(wǎng)站上用blast檢索genbank中相關(guān)菌株的16srdna基因序列,并進(jìn)行同源性比對(duì)。本發(fā)明微生物與enterobactercloacae菌株sty35同源性最高(homology,99%,basedon16srdna),根據(jù)微生物分子遺傳學(xué)鑒定原則,基于16srdna序列的同源性高于95%,鑒定菌基本屬于對(duì)照菌。因此,本實(shí)驗(yàn)鑒定的菌株zjb-16007為陰溝腸桿菌(enterobactercloacae),擬命名為陰溝腸桿菌(enterobactercloacae)zjb-16007。
任何對(duì)seqidno:1所示核苷酸序列進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)核苷酸的取代、缺失或插入處理獲得的核苷酸序列,只要其與該核苷酸具有90%以上的同源性,均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例2:濕菌體的制備
(1)斜面培養(yǎng)
將陰溝腸桿菌(enterobactercloacae)zjb-16007接種至斜面培養(yǎng)基,在30℃培養(yǎng)48h,獲得斜面菌體。
所述斜面培養(yǎng)基終濃度組成為(g/l):甘露醇10.0,谷氨酸鈉7.0,酵母膏3.0,k2hpo40.75,kh2po40.75,mgso40.5,己內(nèi)酰胺1.0,瓊脂20.0,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5。
(2)種子培養(yǎng)
從斜面菌體挑取菌體接種至種子培養(yǎng)基,在30℃培養(yǎng)24h,獲得種子液;所述種子培養(yǎng)基終濃度組成為(g/l):甘露醇10.0,谷氨酸鈉7.0,酵母膏3.0,k2hpo40.75,kh2po40.75,mgso40.5,己內(nèi)酰胺1.0,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5;
(3)發(fā)酵培養(yǎng)
將種子液以體積濃度1%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,30℃,150rpm振蕩培養(yǎng)48h后,在12000g下離心10min,收集濕菌體。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基終濃度組成為(g/l):甘露醇10.0,谷氨酸鈉7.0,酵母膏3.0,k2hpo40.75,kh2po40.75,mgso40.5,己內(nèi)酰胺1.0,溶劑為去離子水,ph7.0-7.5。
實(shí)施例3:以α-氨基腈(2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈)為底物的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)
(1)在10ml磷酸緩沖液(100mm,ph7.0)中加入實(shí)施例2方法制備的濕菌體0.2g,底物2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁腈終濃度為2g/l,放入水浴搖床30℃,150rpm條件下轉(zhuǎn)化24h。取1ml轉(zhuǎn)化液于ep管中,12000r/min離心2min,取上清進(jìn)行手性液相檢測(cè)。結(jié)果表明菌株zjb-16005對(duì)2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈的轉(zhuǎn)化得到產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的光學(xué)純度為99.9%。
(2)酶反應(yīng)得到含產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸的轉(zhuǎn)化液在離子交換柱上采用陰離子交換樹(shù)脂201×7進(jìn)行產(chǎn)物的分離。
1)樹(shù)脂預(yù)處理
用50℃溫水浸泡,使其充分膨脹并除去細(xì)小顆粒(傾斜或浮選法);依次用l.0m的naoh水溶液浸泡3h用去離子水洗至中性,再用l.0m的hcl水溶液浸泡3h后用去離子水洗至中性,然后用l.0m的naoh水溶液浸泡3h,轉(zhuǎn)化為oh-形式,最后用去離子水洗至中性備用。
2)裝柱
采用濕法裝柱(內(nèi)徑1.5cm,高40cm),先在離子交換柱內(nèi)先加入一定高度的去離子水(一般為柱長(zhǎng)的1/3),在取30ml濕樹(shù)脂201×7裝入玻璃杯,加入50ml去離子水,慢慢攪拌,懸浮狀的樹(shù)脂倒入離子交換柱中,讓其自然沉降,樹(shù)脂在柱內(nèi)必須分布均勻,不應(yīng)有明顯的分界線,不要有氣泡產(chǎn)生。
3)上樣,洗脫
將步驟(1)轉(zhuǎn)化液調(diào)至ph2.5,以上柱流速為4.0bv/h進(jìn)行上樣,每隔一段時(shí)間取流出的液體進(jìn)行液相檢測(cè),當(dāng)吸附達(dá)到了最高值時(shí),柱子先用去離子水洗滌,再用1.0m的氨水進(jìn)行洗脫,洗脫速度為2.0bv/h,收集洗脫液,并每隔一段時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)其中所含的l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸。洗脫完畢后離子交換柱用去離子水洗滌,并將樹(shù)脂201×7轉(zhuǎn)化為oh-用于下一次的分離提取。
4)純化
洗脫液減壓蒸餾得黃色粘稠物質(zhì),加入甲醇溶解,在冰浴下攪拌,重結(jié)晶得白色固體,過(guò)濾即得產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁酸。
以步驟(1)的反應(yīng)條件制備轉(zhuǎn)化液1l,經(jīng)上述分離純化后,最后得到l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁酸固體0.65g,光學(xué)純度為99.9%。
實(shí)施例4:
在10ml磷酸緩沖液(100mm,ph7.0)中加入實(shí)施例2方法制備的濕菌體0.2g,底物2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈終濃度為10g/l,放入水浴搖床30℃,150rpm條件下轉(zhuǎn)化24h。取1ml轉(zhuǎn)化液于ep管中,12000r/min離心2min,取上清進(jìn)行手性液相檢測(cè)。同樣的反應(yīng)條件下制備轉(zhuǎn)化液1l,經(jīng)實(shí)施例3的方法進(jìn)行分離純化后,得到產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸2.7g,光學(xué)純度為99.9%。
實(shí)施例5:
在10ml磷酸緩沖液(100mm,ph7.0)中加入實(shí)施例2方法制備的濕菌體1g,底物2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈終濃度為10g/l,放入水浴搖床30℃,150rpm條件下轉(zhuǎn)化24h。取1ml轉(zhuǎn)化液于ep管中,12000r/min離心2min,取上清進(jìn)行手性液相檢測(cè)。同樣的反應(yīng)條件下制備轉(zhuǎn)化液1l,經(jīng)實(shí)施例3的方法進(jìn)行分離純化后,得到產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷酰基)-丁酸3.7g,光學(xué)純度為99.9%。
實(shí)施例6:
在10ml磷酸緩沖液(100mm,ph7.0)中加入實(shí)施例2方法制備的濕菌體0.2g,底物2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈終濃度為10g/l,放入水浴搖床40℃,150rpm條件下轉(zhuǎn)化24h。取1ml轉(zhuǎn)化液于ep管中,12000r/min離心2min,取上清進(jìn)行手性液相檢測(cè)。同樣的反應(yīng)條件下制備轉(zhuǎn)化液1l,經(jīng)實(shí)施例3的方法進(jìn)行分離純化后,得到產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸2.7g,光學(xué)純度為99.9%。
實(shí)施例7:
在100ml磷酸緩沖液(100mm,ph7.0)中加入實(shí)施例2方法制備的濕菌體5g,底物2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁腈終濃度為10g/l,放入水浴搖床30℃,150rpm條件下轉(zhuǎn)化48h。取1ml轉(zhuǎn)化液于ep管中,12000r/min離心2min,取上清進(jìn)行手性液相檢測(cè)。同樣的反應(yīng)條件下制備轉(zhuǎn)化液1l,經(jīng)實(shí)施例3的方法進(jìn)行分離純化后,得到產(chǎn)物l-2-氨基-4(羥乙基甲基磷?;?-丁酸4.5g,光學(xué)純度為99.9%。
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<110>浙江工業(yè)大學(xué)
<120>陰溝腸桿菌及其應(yīng)用
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