專利名稱：一種提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物技術領域，特別涉及一種提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法。
背景技術：
沃氏氧化物是合成性激素和其他留體激素藥物的重要中間體，如地塞米松、氟輕松、潑尼松等。沃氏氧化物的微生物催化反應是在水溶液中完成的，但是由于沃氏氧化物的溶解度很低，嚴重影響了其生物催化反應的速度和產率。環(huán)糊精是葡萄糖的環(huán)狀聚集體，環(huán)外帶有羥基呈親水性、環(huán)內為疏水環(huán)境。由于環(huán)糊精特殊“內疏水” “外親水”的穴洞結構， 使得它作為“主體”能通過范德華力、氫鍵等作用力包結“客體”化合物，形成特殊結構的“超分子”包合物?？刹捎铆h(huán)糊精包合技術，提高沃氏氧化物溶解度，減少底物/產物對菌體的抑制作用。已報道的環(huán)糊精衍生物包合物制備方法很多，有共沉淀法、研磨法、超聲波法、冷凍干燥、噴霧干燥等方法，在實際應用中可根據(jù)主客體分子的溶解度差異、投料比例，選擇合適的制備方法。目前報道的環(huán)糊精包結物制備中常使用高于客體幾倍甚至幾十倍的環(huán)糊精，但多項研究結果顯示有些條件下包合物中的環(huán)糊精未能發(fā)揮預期的作用，并不是環(huán)糊精量越多或合率越高越好。由于留體底物在溶解和進入胞內進行催化過程中，環(huán)糊精是通過與底物形成的超分子體系來發(fā)揮作用，該超分子體系受多種因素影響的動態(tài)平衡，不同的超分子體系組成對留體底物的溶解和催化反應效果明顯不同，不適合的包合比或影響其溶解效果，或影響催化反應的效率，高濃度的環(huán)糊精衍生物甚至會存在對細胞的毒性和酶活性的抑制等副作用，如采用30mM 環(huán)糊精和沃氏氧化物包合進行催化反應時，底物分子與環(huán)糊精形成包合物沉淀，無法釋放到水相進行生物催化反應，而采用高濃度的環(huán)糊精衍生物(如IOOmM甲基-β-環(huán)糊精)時，底物的溶解度得以極大提高，但由于高濃度環(huán)糊精衍生物對菌體的毒性，催化反應效率卻沒有改善。所以，如何控制環(huán)糊精的包結比例，更有效利用環(huán)糊精及其衍生物的特性制備沃氏氧化物包合物，提高其生物轉化效率是一個值得探索和研究的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題是提供了一種提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，本發(fā)明也提供了沃氏氧化物環(huán)糊精衍生物包合物在生物催化方面的應用。本發(fā)明的技術方案如下本發(fā)明選擇環(huán)糊精衍生物作為包合材料，將沃氏氧化物預先微?；幚砗?，加入與沃氏氧化物摩爾比為1 0.3 3.0的環(huán)糊精衍生物，制備得到液體、半固體、固體包結物，可以提高沃氏氧化物生物催化反應效率。本發(fā)明中沃氏氧化物經粉碎研磨或加入溶劑超聲等方法微?；幚恚６葹?12 16 μ m。
本發(fā)明中沃氏氧化物與環(huán)糊精衍生物的優(yōu)選摩爾比為1 0.5 2.0。本發(fā)明中環(huán)糊精為環(huán)糊精的衍生物。本發(fā)明中包合物包括液體、半固體、固體包結物。本發(fā)明中包合物的包合率控制在9. 6% 50. 8%。有益效果本發(fā)明提供了提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，所制備包合物具有溶解度高、底物抑制作用小、生物催化效率高的優(yōu)點。沃氏氧化物經轉化后目標產物霉菌氧化物生成率較原有工藝條件下提高了 5% 13%。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。實施例1 沃氏氧化物羥丙基-β-環(huán)糊精液體包合物的制備將沃氏氧化物粉碎研細，粒度為15 μ m，稱取1. 50g加入少量乙醇溶解，稱取羥丙基_ β _環(huán)糊精6. 84g (與沃氏氧化物摩爾比為1 1)，用30mL水制成環(huán)糊精水溶液，在lOOr/min攪拌下緩慢滴加沃氏氧化物乙醇溶液，繼續(xù)攪拌Ih即得。測得該液體包合物得包合率為15. 6%，將其用于生物催化反應，產物生成率提高了 10.2%。實施例2:沃氏氧化物羥丙基- β _環(huán)糊精液體包合物的制備稱取沃氏氧化物1. 50g，加入少量乙醇溶解，超聲處理lOmin，粒度為12 μ m,稱取羥丙基-β -環(huán)糊精10. 94g (與沃氏氧化物摩爾比為1.6 1)，用30mL水制成環(huán)糊精水溶液，在超聲振蕩下緩慢滴加沃氏氧化物乙醇溶液，繼續(xù)超聲0. 5h即得。測得該液體包合物得包合率為39. 6%，將其用于生物催化反應，產物生成率提高了 11.3%。實施例3 沃氏氧化物羥乙基-β-環(huán)糊精液體包合物的制備將沃氏氧化物粉碎研細，粒度為14 μ m，稱取1. 50g用少量乙醇溶解，稱取羥乙基- β -環(huán)糊精6. 08g(與沃氏氧化物摩爾比為1 1)用20mL水制成環(huán)糊精水溶液，在lOOr/min攪拌下滴加沃氏氧化物乙醇溶液， 繼續(xù)攪拌0. 5h即得。測得該液體包合物得包合率為27. 8%，將其用于生物催化反應，產物生成率提高了 7.8%。實施例4 沃氏氧化物羥丙基_環(huán)糊精固體包合物的制備按例1的制備方法制備得到羥丙基-β -環(huán)糊精液體包合物，經冷凍干燥得到固體包結物。測得該固體包合物的包合率為 28. 3%，將其用于生物催化反應，產物生成率提高了 12. 5%。實施例5 沃氏氧化物磺丁基_ β _環(huán)糊精液體包合物的制備將沃氏氧化物粉碎研細，粒度為16 μ m,稱取沃氏氧化物2. 15g，磺丁基-β -環(huán)糊精24. 94g (與沃氏氧化物摩爾比為 1.5:1)，將沃氏氧化物和環(huán)糊精放置于球磨機中，加入30mL水研磨Ih即得沃氏氧化物的環(huán)糊精液體包合物。測得該液體包合物的包合率為27. 8%，將其用于生物催化反應，產物生成率提高了 9.3%。
權利要求
1.一種提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，其特征在于，選擇環(huán)糊精衍生物作為包合材料，將沃氏氧化物預先微粒化處理再制備包合物，控制沃氏氧化物與環(huán)糊精衍生物摩爾比為1 0.3 3.0。
2.根據(jù)權利要求1所述的提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，其特征在于所述沃氏氧化物與環(huán)糊精衍生物的摩爾比為1 0. 5 2. 0。
3.根據(jù)權利要求1所述的提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，其特征在于所述的沃氏氧化物經微?；幚?，粒度為12 16μπι。
4.根據(jù)權利要求1所述的提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，其特征在于所述環(huán)糊精為環(huán)糊精衍生物。
5.根據(jù)權利要求1所述的提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，其特征在于所述的包合物包合率在9. 6% 50.8%。
6.根據(jù)權利要求1所述的提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法，其特征在于所述包合物作為生物催化底物的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高沃氏氧化物生物催化效率的包合物制備方法。其特征在于制備包合物時預先微?；幚砦质涎趸?，并控制沃氏氧化物與環(huán)糊精衍生物摩爾比為1∶0.5～3.0，使包合物的包合率處于較低水平，為9.6％～50.8％。本發(fā)明通過優(yōu)化環(huán)糊精衍生物與沃氏氧化物的合理配比，制備得到特定低包結率的包合物用于生物催化反應，提高了沃氏氧化物生物催化效率。
文檔編號C08L5/16GK102181078SQ201010612420
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者王敏, 申雁冰, 鄭宇 , 馬冰, 駱健美 申請人:天津科技大學