固定化細(xì)胞制備L-高苯丙氨酸的研究.pdf

1、L－高苯丙氨酸(L-HPA)及其酯是用來制備血管緊張素(ACE)抑制劑類藥物的重要原料。它是目前世界上約20種抗高血壓新藥的共同中間體，可以直接用于制造依那普利、貝那普利、賴諾普利、地拉普利等。目前，L-高苯丙氨酸及其酯的市場需求大增?，F(xiàn)行制備L-HPA的方法主要是化學(xué)合成法，條件苛刻。在全面分析和總結(jié)文獻(xiàn)及現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，本文選擇以苯丙酸乙酯為原料采用化學(xué)法合成2－氧代－4-苯基丁酸，隨后以此為原料通過固定化細(xì)胞催化轉(zhuǎn)化制L-HPA

2、。
　　 本文主要成果及技術(shù)創(chuàng)新如下：
　　 1)2－氧代－4－苯基丁酸的制備。分析了苯丙酸乙酯和草酸二乙酯制備2－氧代－4－苯基丁酸的工藝過程。用正交實(shí)驗(yàn)法對工藝進(jìn)行了綜合優(yōu)化，得到最佳工藝條件為：n(苯丙酸乙酯)：n(草酸二乙酯)=1:3，縮合反應(yīng)時(shí)間2.5 h；H2SO4的質(zhì)量濃度為20％，水解時(shí)間15 h，2-OPBA產(chǎn)率68.24％。從極差分析得知，苯丙酸乙酯與草酸二乙酯物質(zhì)的量比和水解時(shí)間對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大。

3、
　　 2)以聚乙烯醇為載體固定化E coli A5細(xì)胞并研究其性質(zhì)。得到了活性高，穩(wěn)定性好的固定化細(xì)胞。固定化細(xì)胞的最佳制備條件為：PVA濃度10％，海藻酸鈉0.2％，交聯(lián)劑為硼砂12.5 g·L-1，硼酸15 g·L-1，氯化鈣10 g·L-1，氯化鈉50 g·L-1，菌體量為0.30 g·mL-1。加入吸附性填充物活性碳，固定化細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度，韌性，細(xì)胞流失都顯著改善，穩(wěn)定性大大提高。最佳條件制備得到的固定化細(xì)胞，改善了聚

4、乙烯醇凝膠的吸水膨脹性。并且考察固定化細(xì)胞的操作穩(wěn)定性。在批次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過14個(gè)批次的操作后，其產(chǎn)率為初始的77.7％。在連續(xù)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過連續(xù)操作30天后活性仍保持穩(wěn)定，其平均轉(zhuǎn)化率均在75％以上。固定化細(xì)胞膨脹率小，未有破碎現(xiàn)象，填充床反應(yīng)器不堵塞。
　　 3)以2-氧代-4-苯基丁酸為原料，通過固定化細(xì)胞催化制備L-HPA。首先考察了L-HPA在不同pH下的溶解度和形態(tài)對固定化細(xì)胞催化的生物轉(zhuǎn)化過程的影響，并以此性質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)

5、，研究了L-HPA的制備。最佳的反應(yīng)條件為：pH為8.5，最適溫度為40℃，底物濃度為10 g·L-1細(xì)胞濃度為3％，采用廉價(jià)的L-Glu作為氨基供體。由于L-HPA在反應(yīng)條件下的低溶解度，促使反應(yīng)平衡朝產(chǎn)物方向進(jìn)行，產(chǎn)物的產(chǎn)率最高可達(dá)91.7％?？疾炝嗽诖藯l件下固定化細(xì)胞的操作穩(wěn)定性，其半衰期為16個(gè)批次，較其它方法大幅提高。考察了表面活性劑對晶體形態(tài)和細(xì)胞活力的影響。添加了0.4％的非離子型表面活性劑Tween-80，得到微細(xì)的L-