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新型醛酮还原酶不对称转化制备(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺
  • ISSN号:1000-6613
  • 期刊名称:《化工进展》
  • 时间:0
  • 分类:Q815[生物学—生物工程]
  • 作者机构:[1]江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122, [2]江南大学食品生物技术国家重点实验室,江苏无锡214122, [3]罗格斯大学高级生物技术与医学中心,美国新泽西州08854
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2011CB710800); 国家高技术研究发展计划(2011AA02A209、2011AA02A210); 国家自然科学基金(21376107、21336009); 高等学校学科创新引智计划(111计划)(111-2-06); 高端外国专家项目(GDW20133200113); 江苏高校优势学科建设工程项目
中文摘要:

生物催化具有反应条件温和、绿色环保、高立体选择性等优点,已成为制备光学活性度洛西汀的重要方式和途径,但仍存在有效的生物催化剂数量有限和反应效率低等问题,基因组数据库的发展为新型立体选择性生物催化剂的开发提供了有效的途径和平台。本研究通过基因组信息挖掘,从Candida parapsilosis CCTCCM203011中发现了8个新型的醛酮还原酶,分析研究不同的醛酮还原酶对N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DKTP)的催化还原能力,发现CPAR4能够高立体选择性地催化还原DKTP生成度洛西汀中间体(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DHTP)。通过粗酶体系反应参数的优化,CPAR4催化还原底物浓度在3g/L时,产率达到94.5%,光学纯度大于99.9%ee;当底物浓度为5g/L时,产率仍达到70%以上。该重组菌粗酶液能够高立体选择性地生物还原DKTP生成度洛西汀中间体(S)-DHTP,具有一定的应用潜力。

英文摘要:

Biocatalytic synthesis of chiral Duloxetine and its intermediate is one of the greatest technologies due to its high chemo-,regio- and stereo-selectivity;while the amount of available biocatalyst is yet limited and the conversion efficiency needs to be improved. In recent years,the availability of microbial genome sequences allows scientists to discover novel enzymes with potential applications. Based on the genome sequence of Candida parapsilosis,eight aldo-keto reductases were discovered and evaluated for the synthesis of N,N-dimethyl-3-keto-3-(2-thienyl)-1- propanamine (DKTP). Among them , CPAR4 showed higher catalytic ability for asymmetric reduction of N,N-dimethyl-3-keto-3-(2-thienyl)-1-propanamine (DKTP) to (S)-N,N-dimethyl-3-hydroxy-3-(2-thienyl)-1-propanamine (DHTP),a key intermediate of chiral Duloxetine. Then the biomediated reaction conditions using the cell-free system involving the expressed CPAR4 were optimized and (S)-DHTP (>99.9%ee) was produced with the yield of 94.5%at the initial substrate concentration of 3g/L,and even when the substrate concentration was increased to 5g/L,the enantiopure product can also be obtained with the yield over 70%. Therefore,the newly identified enzyme and its cell-free system would be promising for highly stereo specific bioreduction of prochiral pharmaceutical intermediates.

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期刊信息
  • 《化工进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:曹湘洪
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgjz@263.net
  • 电话:010-64519500/9501/9502
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6613
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1954/TQ
  • 邮发代号:82-311
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国精品科技期刊,中国百种中国杰出学术期刊,第七届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,吕国化工学会会刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:37234