一种金属有机骨架材料固定化酶及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114958818A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210794426.3(22)申请日2022.07.07(71)申请人南京医科大学地址211166江苏省南京市江宁区天元东路818号(72)发明人陈立娜张宏娟王淑祯金阳张宇何宏亮高艳坤(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218专利代理师竞存徐冬涛(51)Int.Cl.C12N11/089(2020.01)C12N9/10(2006.01)C12P13/04(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种金属有机骨架材料固定化酶及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种金属有机骨架材料固定化酶的制备方法及其应用。采用一锅合成法，将一定浓度的天冬氨酸转氨酶(ASPC)、支链氨基酸转氨酶(BCAT)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、氨基酸、金属源和有机配体溶液，于室温下混合，振摇反应一段时间后，离心，所得沉淀即为金属有机骨架材料固定化酶。此步骤操作简单、原料易得、反应条件温和、绿色，有效保留了酶的优良催化活性。应用该固定化酶催化合成手性非天然氨基酸，呈现出材料稳定性高，对极端的pH、温度以及有机溶剂耐受，容易与反应液分离，且重复使用率高的优势。本发明为酶催化不对称合成关键手性化合物提供了一种绿色、高效的手段。CN114958818ACN114958818A权利要求书1/1页1.一种金属有机骨架材料固定化酶的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：S1：将天冬氨酸转氨酶和支链氨基酸转氨酶溶于PBS缓冲液，搅拌均匀后加入有机配体和金属源溶液，获得合成反应体系；优选的，S1还包括加入PVP和/或氨基酸；S2：将合成反应体系搅拌反应，分离获得产物；S3：用洗涤剂洗涤产物，得到金属有机骨架材料固定化酶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述天冬氨酸转氨酶和支链氨基酸转氨酶质量比为10:1～1:100，所述天冬氨酸转氨酶和支链氨基酸转氨酶在合成反应体系中的总浓度为1～20mg/ml。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述氨基酸选自天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、半胱氨酸；所述氨基酸在合成反应体系中的终浓度为0～15mM；优选的，所述氨基酸在合成反应体系中的终浓度为2.2～12.7mM；进一步优选的，所述氨基酸在合成反应体系中的终浓度为10.6mM。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述PVP在合成反应体系中的终浓度为0～12.5mg/ml；优选的，所述PVP在合成反应体系中的终浓度为4.3～11.6mg/ml；进一步优选的，所述PVP在合成反应体系中的终浓度为4.3mg/ml。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述有机配体选自苯二甲酸钠盐、均苯三甲酸钠盐或2‑氨基对苯二甲酸钠盐，溶剂为PBS缓冲液或超纯水。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述金属源选自钙、锌、钴、镍的盐，溶剂为超纯水；金属源在合成反应体系中的终浓度为5～100mM；所述金属源和有机配体的摩尔比为1:1～1:100。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中所述搅拌反应温度为4℃或室温，搅拌反应时间为15min～4h；所述分离为离心分离，优选的，所述离心分离的转速为6000～12000rpm。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3中所述洗涤剂或溶剂选自超纯水或PBS缓冲液。9.一种金属有机骨架材料固定化酶，其特征在于，所述金属有机骨架材料固定化酶是采用权利要求1所述制备方法制备得到的。10.权利要求9所述的金属有机骨架材料固定化酶在不对称合成非天然氨基酸中的应用。11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，将金属有机骨架材料固定化酶均匀分散于底物溶液中，所述底物溶液包含氨基酸、酮酸、辅酶，获得混合物，将所述混合物振荡孵育，分离获得所述非天然氨基酸。12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述孵育温度为37℃，振荡转速为100～200rpm，孵育时间为2～48h。2CN114958818A说明书1/7页一种金属有机骨架材料固定化酶及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于生物酶催化剂和材料制备技术领域，具体涉及金属有机骨架材料固定化两种转氨酶的制备方法及其在不对称合成非天然氨基酸中的应用。背景技术[0002]近年来以酶为催化剂的绿色合成体系一直以来受到人们的广泛关注，已逐渐代替常规化学催化，成为有机合成中最常用的方法之一。酶催化反应一般在室温、中性、水相等温和的条件下进行，耗能少，反应产物单纯，易于分离和纯化。然而，以全细胞或者溶液形式参与催化反应的酶，存在热稳定性、pH稳定性、可重复使用性