生物催化2-氰基吡嗪生产吡嗪酰胺

吡嗪酰胺是一种重要的一线抗结核药物，主要用于慢性肺结核、发热、咳嗽、多痰等。它对细胞内结核杆菌有抑制作用，可进人细胞内及透过血脑屏障进人脑组织杀灭结核杆菌；对巨噬细胞缓慢代谢的半休眠菌有独特的灭菌作用，是结核病短程化疗的主要药物之一。由于吡嗪酰胺具有不同于其它抗结核杆菌药物的一些优点，因此近年来对吡嗪酰胺的研究逐渐成为热点。本文将介绍一种由2-氰基吡嗪生物催化生产吡嗪酰胺的方法^[1]。

技术方案

在以2-氰基吡嗪为底物、以粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)培养获得的腈水合酶为催化剂的反应体系中，于pH 6.0～8.0、20～40℃下进行催化水合反应，制得所述吡嗪酰胺。所述腈水合酶用量以使2-氰基吡嗪充分反应为宜，也可过量。

步骤

(1)粘质沙雷氏菌ZJB-09104接种至种子培养基，28～32℃培养18～24小时，得到种子液；所述种子培养基组成如下(g/L)：蔗糖5～80，酵母粉1～20，NaCl 0.1～5，K2HPO4 0.1～1，MgSO4 0.1～1，溶剂为水，pH值4.0～8.0；

(2)步骤(1)种子液以1～10％体积比接种至发酵培养基，在20℃～40℃、初始pH 4.0～8.0条件下震荡培养至菌体对数生长期，离心分离，得到菌体含酶细胞；所述发酵培养基组成如下(g/L)：葡萄糖5～50，酵母膏1～20，尿素1～20，味精0.1～5，K2HPO40.1～20，KM2PO4 0.1～5，MgSO4 0.1～20，CoCl2或FeSO40.05～1，溶剂为水，pH值6.0～7.0；

(3)步骤(2)菌体含酶细胞添加至含有2-氰基吡嗪的反应体系中，转化体系的溶剂选择纯水或磷酸盐缓冲液，所述反应体系中菌体含酶细胞以含酶细胞湿重计浓度为1～20g/L，2-氰基吡嗪浓度为10～30g/L，于pH 6.0～8.0、20～40℃下进行催化水合反应20～30h，制得所述吡嗪酰胺。

参考文献

[1] 生物催化2-氰基吡嗪生产吡嗪酰胺的方法及其菌株. CN101481713A