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近日，豐樂香料與浙江工業(yè)大學(xué)聯(lián)合申請(qǐng)的一項(xiàng)發(fā)明專利“一種對(duì)硝基芐基酯酶突變體及應(yīng)用（ZL202110465504.0）”獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。
該技術(shù)主要應(yīng)用于消旋薄荷醇的拆分以獲取L-薄荷醇，通過(guò)對(duì)野生型對(duì)硝基芐基酯酶進(jìn)行定點(diǎn)飽和突變獲得突變體，在不添加助溶劑的情況下，實(shí)現(xiàn)酶催化活性維持在較高水平，突變體酶催化的立體選擇性較野生型顯著提高。
國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)上的發(fā)明摘要顯示，將該突變體酶通過(guò)大腸桿菌過(guò)量表達(dá)后用于催化反應(yīng)，并以10～200g/L的dl?乙酸薄荷酯為底物，進(jìn)行水解拆分制備l?薄荷醇，結(jié)果表明l?乙酸薄荷酯底物轉(zhuǎn)化率>70％，產(chǎn)物l?薄荷醇的eep值>95％，表現(xiàn)出良好的工業(yè)應(yīng)用性能。
本發(fā)明采用的野生型對(duì)硝基芐基酯酶(PNB)來(lái)源于枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)CGMCC No.17904(CN 110373366 A)，可對(duì)dl-薄荷酯實(shí)現(xiàn)高效手性拆分，用于制備l-薄荷醇，特別是其水解速率快，dl-薄荷酯底物投料量高。但是，該酶催化過(guò)程中需添加助溶劑如丁醇或乙醇，用來(lái)提高底物的立體選擇性。若在無(wú)助溶劑體系下，酶催化的底物立體選擇性較低。而在催化體系中添加有機(jī)溶劑，不但增加了生產(chǎn)成本，也增加了產(chǎn)物l-薄荷醇分離純化的難度。本發(fā)明通過(guò)對(duì)野生型酶的突變改造，提高了酶在無(wú)助溶劑體系中的催化速率，同時(shí)顯著提高其在無(wú)助溶體系下對(duì)底物的立體選擇性。
豐樂稱，該項(xiàng)發(fā)明專利優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝路線，得到了高純度的薄荷醇產(chǎn)品，可以滿足不同客戶對(duì)生物拆分法獲取L-薄荷醇的需求。
薄荷醇是目前需求量最大的環(huán)狀單萜烯醇類香料，它一共有8種同分異構(gòu)體，其中l(wèi)-薄荷醇具有的獨(dú)特薄荷香氣和清涼效果，具有興奮、殺菌鎮(zhèn)痛、止癢、芳香清涼等功能，使得它在各產(chǎn)業(yè)中有非常廣泛的應(yīng)用，如食品，煙草，化妝品，口腔保健等產(chǎn)品。其也被廣泛用于鎮(zhèn)痛劑、局部麻醉劑等醫(yī)藥品以及作為手性化合物合成前體和輔助試劑等。
l-薄荷醇的生產(chǎn)方法包括植物提取法、化學(xué)合成法和生物酶手性拆分法等。相較前兩種方法，生物酶法擁有反應(yīng)溫和，原料價(jià)廉易得，對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，因此推動(dòng)了研究者對(duì)生物法手性拆分的研究。
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