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