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专利号: 2005100616809
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 生物化学;啤酒;烈性酒;果汁酒;醋;微生物学;酶学;突变或遗传工程
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺的两步微生物制备方法,其特征 是所述的微生物为从土壤和污水中筛选到的红球菌属(Rhodococcus)的马 红球菌(Rhodococcuss equi),CCTCC No.M 205115和代尔夫特菌属 (Delftia)的Delftia tsuruhatensis菌,CCTCC No.M 205114,首先利用 CCTCC No.M 205115催化外消旋2,2-二甲基环丙甲腈生产外消旋2,2-二 甲基环丙甲酰胺,再利用CCTCC No.M 205114选择性水解外消旋2,2- 二甲基环丙甲酰胺生产S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺;或利用CCTCC No. M 205115和CCTCC No.M 205114联合转化外消旋2,2-二甲基环丙甲腈 生产S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是所述CCTCC No.M 205115催化外消旋2,2-二甲基环丙甲腈生产外消旋2,2-二甲基环丙甲酰 胺,其方法:(1)配制种子培养基,各组分的含量均为重量体积百分比,g/L:葡 萄糖10.0~20.0,酵母膏5.0~10.0,蛋白胨2.0~5.0,NaCl 1.0~3.0, K2HPO4 1.0~2.0,KH2PO4 1.0~2.0,MgSO4 0.2~0.5,FeSO4 0.01~ 0.05,CoCl2 0.01~0.05,CaCl2 0.05~0.1,pH自然;

(2)配制CCTCC No.M 205115含诱导剂的发酵培养基,各组分的含 量均为重量体积百分比,g/L:葡萄糖10.0~20.0,酵母膏3.0~5.0,蛋 白胨2.0~5.0,NaCl 1.0~3.5,K2HPO4 1.0~2.0,KH2PO4 1.0~2.0, MgSO4 0.2~0.5,FeSO4 0.01~0.05,CoCl2 0.01~0.05,CaCl2 0.01~ 0.06,诱导剂1.0~2.0,以自来水配制,用1.0M的盐酸或NaOH溶液调 节pH值6.0~8.0;所述的诱导剂为2,2-二甲基环丙甲腈、2,2-二甲基环丙 甲酰胺、丙烯酰胺、己内酰胺、乙酰胺、丙烯腈中的一种;

(3)制备CCTCC No.M 205115菌体:将经斜面活化的CCTCC No. M 205115接入种子培养基中,培养条件:pH5.0~9.0,温度20~50℃,培 养24~48h,将获得的种子液;将种子液接入含诱导剂的发酵培养基中, 培养条件:温度20℃~40℃,初始pH为6.0~8.0,诱导培养60~80h;诱 导培养液经离心或过滤收集,获得菌体;

(4)生物转化制备2,2-二甲基环丙甲酰胺:将上述菌体用0.9%生理盐 水洗涤后,悬浮于磷酸盐缓冲溶液、或Tris-盐酸缓冲溶液、或柠檬酸缓 冲溶液中,缓冲溶液pH在6.5~9.0之间,加入底物2,2-二甲基环丙甲 腈,底物浓度用g/L表示为0.8~20;转化温度20~40℃,时间0.5~4h;

(5)2,2-二甲基环丙甲酰胺的提取:转化液离心除去菌体,在减压 下,蒸发上清液,得产物2,2-二甲基环丙甲酰胺。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是所述CCTCC No.M 205114选择性水解外消旋2,2-二甲基环丙甲酰胺生产S-(+)-2,2-二甲基环 丙甲酰胺,其方法:(1)配制种子培养基,各组分的含量均为重量体积百分比,g/L:葡 萄糖10.0~20.0,酵母膏5.0~10.0,蛋白胨2.0~5.0,NaCl 1.0~3.0, K2HPO4 1.0~2.0,KH2PO4 1.0~2.0,MgSO4 0.2~0.5,FeSO4 0.01~ 0.05,CoCl2 0.01~0.05,CaCl2 0.05~0.1,pH自然;

(2)配制CCTCC No.M 205114含激活剂的发酵培养基,各组分的含 量均为重量体积百分比,g/L:甘露醇10.0~20.0,酵母膏5.0~5.0,蛋 白胨2.0~5.0,NaCl 1.0~3.5,K2HPO4 1.0~2.0,KH2PO4 1.0~2.0, MgSO4 0.2~0.5,FeSO4 0.01~0.05,CaCl2 0.01~0.06,激活剂1.0~ 2.0,以自来水配制,用1.0M的盐酸或NaOH溶液调节pH值6.0~8.0; 所述的激活剂是己内酰胺、异丁腈、2,2-二甲基环丙甲酰胺中的一种;

(3)制备CCTCC No.M 205114菌体:将经斜面活化的CCTCC No.M 205114接入种子培养基中,培养条件:pH6.0~8.0,温度20~40℃,培养 24~48h,将获得的种子液;将种子液接入发酵培养基中,培养条件:温 度20℃~40℃,初始pH为6.0~8.0,培养60~80h;诱导培养液经离心或 过滤收集,获得菌体;

(4)生物转化S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺:将上述菌体用0.9%生理 盐水洗涤后,悬浮于磷酸盐缓冲溶液、或Tris-盐酸缓冲溶液、或柠檬酸 缓冲溶液中,缓冲溶液pH在6.5~9.0之间,加入外消旋2,2-二甲基环丙 甲酰胺,底物2,2-二甲基环丙甲酰胺的浓度用g/L表示为1.14~22.8;转 化温度20~40℃,时间4~13h;

(5)S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺的提取:转化液离心去除菌体,用氢 氧化钠调节pH为12,用等体积的乙酸乙酯萃取,减压蒸馏,甲醇重结 晶,得到S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺。

4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法,其特征是所述CCTCC No.M 205115和CCTCC No.M 205114联合转化外消旋2,2-二甲基环丙 甲腈生产S-(+)-2,2-二甲基环丙甲酰胺,其方法:(1)将制备的CCTCC No.M 205115菌体用0.9%生理盐水洗涤后,悬 浮于磷酸盐缓冲溶液、或Tris-盐酸缓冲溶液、或柠檬酸缓冲溶液中,缓 冲溶液pH在6.5~9.0之间,加入底物2,2-二甲基环丙甲腈,底物浓度用 g/L表示为4.75~9.5;转化温度20~40℃,时间0.5~4h;离心除去菌 体;

(2)将制备的CCTCC No.M 205114菌体用0.9%生理盐水洗涤后,加 入上述除去菌体的含2,2-二甲基环丙甲酰胺的转化液中,继续转化 4~6h,转化温度20~40℃;

(3)转化液经乙酸乙酯萃取、重结晶,得到S-(+)-2,2-二甲基环丙甲 酰胺。