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天津工生所开发出瑞舒伐他汀关键中间体酶法

发布时间:2019-03-09 22:59:31

在诸多调脂药中,他汀类药物是目前公认效果的一种,具有选择性好、疗效高、副作用少等特点。瑞舒伐他汀是降低低密度脂蛋白胆固醇强的药物,被称为“超级他汀”。

天津工生所开发出瑞舒伐他汀关键中间体酶法

(R)-3-羟基戊二酸乙酯(EHG)是合成瑞舒伐他汀侧链的关键中间体,基于现有合成方法中存在的立体选择性差、底物浓度低、反应步骤多和环境污染严重等问题,亟待开发新的绿色环保合成工艺。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员朱敦明和吴洽庆带领的生物催化团队以(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯(A5)为原料,通过对实验室现有腈水解酶的筛选,获得了一种能够催化高浓度A5水解的腈水解酶。在反应条件下,底物浓度达到235.5 g/L,转化率大于99%,转化时间为小时,综合收率大于95%。

为了提高腈水解酶的稳定性、底物耐受性及循环使用次数,对其进行了固定化研究。通过对固定化细胞反应条件的优化,发现pH值对催化反应的影响与自由细胞催化基本一致;酶的热稳定性及底物耐受性显著提高,能实现高达361.1 g/L底物的完全转化;固定化细胞循环使用16次活力没有显著下降,时空产率达到625.5 g/L.d,使得该酶具有很好的工业化应用潜力。

为了进一步降低生产成本,采用卤醇脱卤酶与腈水解酶偶联,实现了(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(A4)一锅法制备EHG。通过分批补料的方式,起始底物A4累积浓度达到200 g/L可完全转化,转化时间不超过8小时。同时构建了卤醇脱卤酶与腈水解酶的共表达工程菌,A4累积浓度达到100 g/L。

该研究得到中科院重点部署项目、STS项目及国家自然科学基金的支持。相关研究成果已申请专利2份,并在ChemCatChem 期刊上发表研究论文2篇,其中一篇以姚培圆和李键煚为论文共同作者,另外一篇以姚培圆和天津科技大学联合培养研究生王雷为论文共同作者,后者被选为封面文章。

:叶瑞优

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