青霉素G酰化酶突变体酶催化合成顺式头孢丙烯工艺优化

头孢丙烯作为第二代头孢菌素类抗生素,广泛应用于治疗敏感菌所致的上、下呼吸道感染,皮肤和皮肤软组织感染.酶法合成头孢丙烯与化学法相比更加绿色环保.本研究利用来源于大肠杆菌的青霉素G酰化酶(EC 3.5.1.11)野生型WT、突变体βF24A和αF146Y/βF24A合成顺式头孢丙烯(cis-cefprozil).通过比较不同突变体催化顺式头孢丙烯的合成效率,发现突变体βF24A具有较高合成活性及低水解活性.以顺式7-氨基-3-丙烯基-4-头孢烷酸(cis-7-APRA)和对羟基苯甘氨酸甲酯(D-HPGME)为底物合成顺式头孢丙烯.基于水相体系中合成条件优化,最适温度为25℃,最适pH为6.0,底物配比M_(D-HPGME):M_(cis-7-APRA)=3:1,酶用量2.6 U/mL,在此最佳条件下转化率可高达99%.突变体βF24A的固定化酶合成顺式头孢丙烯的转化率为99%,固定化酶连续使用60批次后,活性仍保持52%.本研究对突变体的筛选和酶催化条件的优化,为酶法合成顺式头孢丙烯奠定了基础.