树干毕赤酵母不对称还原合成光学纯托伐普坦

摘要

外消旋体托伐普坦是治疗重度低钠血症和等容量性低钠血症的关键药物,而光学纯托伐普坦在动物体内具备不同的药代性能,目前尚未有微生物全细胞催化托伐普坦前手性酮(PK1)还原生成光学纯托伐普坦的报道.拟建立微生物合成光学纯托伐普坦的催化体系,对催化过程中所使用的菌种、有机溶剂进行选择,并对有机相与水相比例、菌体浓度、底物浓度和转化时间进行优化.结果显示:本试验选取的5种酵母菌均可将PK1催化还原为S型为主的托伐普坦,选定其中具有较高转化率和e.e.值的树干毕赤酵母作为转化菌株.从多种不同log P值的有机相中筛选出大豆油作为两相催化系统的有机相.通过优化发现两相体系中大豆油与水相的体积比为1:9时为最佳油水比例.当菌体浓度为1.0 g/mL,底物浓度为10.0 mg/mL时转化率显著提高.同时,发现全细胞两相催化体系中产物的积累与时间呈线性关系,并在72 h转化率达到最大值.在以上最佳催化条件下全细胞的转化率可达74.5%,产物e.e.为99.0%.本研究建立的大豆油-水的两相催化体系是一种还原催化难溶性前手性酮底物生成光学纯手性醇类化合物的有效方法.