该方法以廉价的1,3-丁二醇为原料,通过双酶级联催化反应合成(R)-3-氨基-1-丁醇.具体步骤如下:
步骤1:醇脱氢酶催化1,3-丁二醇生成4-羟基-2-丁酮
在这一步中,醇脱氢酶催化1,3-丁二醇氧化生成4-羟基-2-丁酮,同时辅酶NAD+被还原为NADH.反应体系包括100mM磷酸盐缓冲液(pH8.0),1-10mM的1,3-丁二醇,1mM的NAD+,以及10-40g/L的醇脱氢酶粗酶液或粗酶粉.反应在30℃下进行24小时.
步骤2:胺脱氢酶催化4-羟基-2-丁酮生成(R)-3-氨基-1-丁醇
生成的4-羟基-2-丁酮随后在胺脱氢酶的催化下生成(R)-3-氨基-1-丁醇,同时NADH被氧化为NAD+.反应体系包括1M的氯化铵/氨水缓冲液(pH8.5),1-20mM的4-羟基-2-丁酮,100mM的葡萄糖,1mM的NAD+,以及100g/L的胺脱氢酶全细胞.反应同样在30℃下进行24小时.
该方法具有以下显著优势:
1.反应条件温和:与传统的化学合成方法相比,酶催化反应在常温常压下进行,无需高温,高压和金属催化剂,显著降低了能源消耗和环境污染.
2.产物光学纯度高:酶催化反应具有高度的立体选择性,产物的ee值(立体选择性)大于99%(R),确保了产物的高纯度.
3.原料廉价易得:该方法以1,3-丁二醇为原料,该原料价格低廉,易于获得,具有良好的经济效益.