微生物催化法制备2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的方法及菌株

摘要

本发明公开了一种微生物法生产咪唑啉酮类超高效除草剂中间体2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺的方法及其过程中所用的菌株。本方法以2-氨基-2，3-二甲基丁腈为原料，以通过发酵培养微生物庆笙红球菌(Rhodococcus qingshengii)CCTCC NO：M 2010050、小球诺卡氏菌(Nocardia globerula)CCTCC NO：M 209214或红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)CCTCC NO：M 209244生产的腈水合酶为催化剂生产2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺。本方法反应条件温和，废水排放少，环境友好；产率高，转化时间短，成本低，易于实现工业化生产。

主权项

一种微生物催化法制备2‑氨基‑2,3‑二甲基丁酰胺的方法，所述方法包括：在以2‑氨基‑2,3‑二甲基丁腈为底物，以红平红球菌（Rhodococcus erythropolis）CCTCC No：M 209244发酵产生的腈水合酶为催化剂的反应体系中，于pH7.2、35 ℃下进行催化水合反应，制得所述的2‑氨基‑2,3‑二甲基丁酰胺；所述腈水合酶来自红平红球菌CCTCC No：M 209244经发酵获得的含酶菌体细胞，所述含酶菌体细胞在反应体系中添加量以含酶细胞湿重计为15 g/L；所述含酶菌体细胞由如下方法制备得到：将经斜面活化的红平红球菌CCTCC No：M 209244接入种子培养基中，于20~40 ℃ 下培养24~48 h，获得种子液；所述种子培养基终浓度组成如下：葡萄糖5~20.0 g/L，酵母浸出粉2~8.0 g/L，蛋白胨1~4.0 g/L，KH2PO4 0.5~1.5 g/L，K2HPO4 0.5~1.5 g/L，NaCl 0.5~3.0 g/L，己内酰胺0.5~2.0 g/L，MgSO4 0.05~0.2 g/L，CoCl2 0.01~0.05 g/L，FeSO4 0.01～0.05 g/L，溶剂为水，pH 6.0~8.0；将种子液以1~10%体积比接入产酶培养基中，于20~40 ℃ 下培养48~96 h，培养得到的发酵液经离心或膜分离，得含酶菌体细胞；所述产酶培养基终浓度组成如下：蔗糖5.0~10.0 g/L，柠檬酸钠2.0~5.0 g/L，牛肉膏2.0~8.0 g/L，酵母粉2.0~8.0 g/L，氯化钠0.5~2.0 g/L，磷酸二氢钾0.5~2.5 g/L，氯化钴0.005~0.01 g/L，氯化铁0.005~0.01 g/L，氯化锰0.005~0.01 g/L，诱导剂1.0~3.0 g/L，溶剂为水，pH 6.0~8.0；所述诱导剂为己内酰胺；所述催化水合反应为：将所述含酶菌体细胞用生理盐水洗涤后，悬浮于水或pH7.2的磷酸盐缓冲液中，加入底物2‑氨基‑2,3‑二甲基丁腈至底物浓度为0.15 M，于35 ℃、150 rpm 下反应60 min；反应结束后，转化液经分离纯化得到所述2‑氨基‑2,3‑二甲基丁酰胺。