海因酶法制备D苯丙氨酸的酶催化过程动力学.pdfVIP

维普资讯 第 55卷 第 5期 化 工 学 报 Vol_55 No5 2004年 5月 Journalof Chemical Industry and Engineering (China) Mav 2004 海因酶法制备D一苯丙氨酸的酶催化过程动力学 韦 萍 姚 忠 李家璜 欧阳平凯 (南京工业大学制药与生命科学学院，江苏 南京 210009) 摘 要 采用 自行筛选的兼有海因酶和N_氨甲酰氨基酸水解酶活性的Burkholderiacepecia1003菌种，利用海 因酶法大规模制备 苯丙氨酸，对其中涉及的各过程的动力学参数进行了测定．结果表明：I，苄基海因的消旋 速率常数为3．975×10 min ；海因酶的米氏常数为 16．7894mmol·I ，最大反应速率为0．6127mmol·I_1· min ；N-氨 甲酰氨基酸水解酶的米氏常数为0．82688mmol·I ，最大反应速率为4．828×10 mmol·I_1· min～．对DL-5一苄基海因的溶解、I一-苄基海因的消旋、 海因的水解开环及其中间产物 (N-氨甲酰苯丙氨酸) 的水解脱酰氨过程建立了动力学模型，并在此基础上进行了动力学参数显著性分析和优化．结果表明：对于这 一 级联酶转化反应， 海因酶的水解反应是快速反应，而N_氨甲酰氨基酸脱氨甲酰的反应速率极小，是该过程 的控制步骤．提高氨甲酰水解酶的活力将有助于提高总体的转化速率，而 I，海因的消旋速率则是影响外消旋苄 基海因转化率的主要因素． 关键词 海因酶 苯丙氨酸 酶催化 动力学 中图分类号 TQ033 文献标识码 A 文章编号 O438—1157(2004)O5一O764 06 ENZYMATIC CATALYSISDYNAM ICSoF PREPARATIoN oFI)_PHENYLALANINE WEIPing，YAO Zhong，LIJiahuangandOUYANGPingkai (CollegeofLi ScienceandPharmacy，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，Jiangsu，China) Abstract The Burkholderia cepecia 1003 screened by the authors’ laboratory， which contains hydantoinaseandN-carbamoylaseactivities，wasusedtoprepareD-phenylalanineon alargescale．The dynamicparametersofthewholebioconversionprocessweremeasured，andtheresultsshowedthatk，was 3．975×10 。min ，K andr ofhydantoinaseandN-carbamoylasewere16．7894mmol·I ，0、82688 mmol·L 1，0．6127mmol·L 1·min一 and4．828×10 mmol·L 1·min ，respectively ． Simulation wasmade including processesofdissolution，racemization，hydrolysisofD-BH andhydrolysisofN— carbamylphenylalanine． The significance ofparameters in this modelwas investigated and these paramet