天津工生所開發出瑞舒伐他汀關鍵中間體酶法合成新工藝

　　在諸多調脂藥中，他汀類藥物是目前公認效果最好的一種，具有選擇性好、療效高、副作用少等特點。瑞舒伐他汀是降低低密度脂蛋白膽固醇最強的藥物，被稱為“超級他汀”。(R)-3-羥基戊二酸乙酯（EHG）是合成瑞舒伐他汀側鏈的關鍵中間體，基于現有合成方法中存在的立體選擇性差、底物濃度低、反應步驟多和環境污染嚴重等問題，亟待開發新的綠色環保合成工藝。

　　中國科學院天津工業生物技術研究所研究員朱敦明和吳洽慶帶領的生物催化團隊以(R)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯（A5）為原料，通過對實驗室現有腈水解酶的篩選，獲得了一種能夠催化高濃度A5水解的腈水解酶。在最佳反應條件下，底物濃度達到235.5 g/L，轉化率大于99%，轉化時間為4-6小時，綜合收率大于95%。

　　為了提高腈水解酶的穩定性、底物耐受性及循環使用次數，對其進行了固定化研究。通過對固定化細胞反應條件的優化，發現pH值對催化反應的影響與自由細胞催化基本一致；酶的熱穩定性及底物耐受性顯著提高，能實現高達361.1 g/L底物的完全轉化；固定化細胞循環使用16次活力沒有顯著下降，時空產率達到625.5 g/L.d，使得該酶具有很好的工業化應用潛力。

　　為了進一步降低生產成本，采用鹵醇脫鹵酶與腈水解酶偶聯，實現了(S)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯（A4）一鍋法制備EHG。通過分批補料的方式，起始底物A4累積濃度達到200 g/L可完全轉化，轉化時間不超過8小時。同時構建了鹵醇脫鹵酶與腈水解酶的共表達工程菌，A4累積濃度達到100 g/L。

　　該研究得到中科院重點部署項目、STS項目及國家自然科學基金的支持。相關研究成果已申請ZL2份，并在ChemCatChem 期刊上發表研究論文2篇，其中一篇以姚培圓和李鍵煚為論文共同第一作者，另外一篇以姚培圓和天津科技大學聯合培養研究生王雷為論文共同第一作者，后者被選為封面文章。