靜息細胞轉化制備6-脫氧-6-氨基(N-羥乙基)-α-L-呋喃山梨糖的研究

顧亞云,陳建華

(中國藥科大學分子生物學教研室,江蘇南京210009)

靜息細胞轉化制備6-脫氧-6-氨基(N-羥乙基)-α-L-呋喃山梨糖的研究

顧亞云,陳建華

(中國藥科大學分子生物學教研室,江蘇南京210009)

以N-羥乙基葡萄糖胺為底物,采用氧化葡萄糖酸桿菌靜息細胞轉化制備6-脫氧-6-氨基(N-羥乙基)-α-L-呋喃山梨糖,考察了生物轉化條件(溫度、p H值、搖床轉速、細胞濃度、底物濃度、金屬離子、轉化時間等)對轉化反應的影響,并通過單因素實驗和正交實驗,確定搖瓶轉化的最優條件如下:反應溫度為25℃,p H值為6.0,搖床轉速為200 r· min-1,細胞濃度為60 g·L-1,底物濃度為60 g·L-1,轉化時間為48 h,在此條件下目標產物的產率為87.5%。研究還發現在轉化液中添加Mg2+對轉化具有促進作用。

氧化葡萄糖酸桿菌;靜息細胞;生物轉化

降糖藥米格列醇(Ⅰ)是一種新型的α-葡萄糖苷酶抑制劑,其通過抑制小腸粘膜上皮細胞表面的α-葡萄糖苷酶來延緩碳水化合物的吸收,降低餐后高血糖,適用于餐后高血糖為主要表現的患者[1]。Grabner等[2]提出了一種簡便的化學生物組合工藝合成米格列醇,合成路線如圖1所示。該路線簡便、無污染,關鍵中間體6-脫氧-6-氨基(N-羥乙基)-α-L-呋喃山梨糖(Ⅱ)的制備是該工藝的關鍵和難點。

作者在此用氧化葡萄糖酸桿菌靜息細胞高效轉化N-羥乙基葡萄糖胺(Ⅲ)制備6-脫氧-6-氨基(N-羥乙基)-α-L-呋喃山梨糖(Ⅱ),以期獲得高效、低成本的米格列醇生產工藝。

圖1 以N-羥乙基葡萄糖胺為底物合成米格列醇的化學生物組合法路線Fig.1 The synthetic route of miglitol with N-hydroxyethyl-glucosamine as substrate by the combined biotechnological-chemical method

1 實驗

1.1 菌株、試劑與儀器

氧化葡萄糖酸桿菌(Gluconobacter oxy dans),自行保藏。……