非天然氨基酸及其衍生物是重要的化工中間體。其中，L-叔亮氨酸是一種重要的非天然氨基酸。它可以用于合成醫(yī)藥中間體，及作為不對(duì)稱合成的手性誘導(dǎo)劑和不對(duì)稱拆分的拆分試劑，是合成多種抗艾滋病藥物和肝炎病毒抑制劑等藥物的手性前體。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，醫(yī)藥化工行業(yè)不但需要提高L-叔亮氨酸的生產(chǎn)能力，而且需要?jiǎng)?chuàng)造綠色無(wú)污染的生產(chǎn)工藝。因此，利用酶法進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)L-叔亮氨酸正越來(lái)越受到相關(guān)機(jī)構(gòu)的重視。

生產(chǎn)方法

從生產(chǎn)路線上劃分，生產(chǎn)L-叔亮氨酸的方法主要有化學(xué)試劑拆分法，手性源合成法，化學(xué)合成法和生物轉(zhuǎn)化法。其中拆分法受到得率限制，手性源法受到天然產(chǎn)物產(chǎn)能的限制，化學(xué)合成法成本較高，因此其它合成方法并無(wú)成功大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)例，生物轉(zhuǎn)化法目前已經(jīng)成為生產(chǎn)L-叔亮氨酸的主要方法。

生物轉(zhuǎn)化法中，利用脂肪酶拆分消旋體DL-叔亮氨酸的相關(guān)工藝研究較多，如中國(guó)專利CN201010210770. 0等，但是該路線存在著與化學(xué)拆分法同樣的缺陷，即收率難以超過(guò)50%。因此，目前生物法的主要研究方向均集中于利用L-亮氨酸脫氫酶從三甲基丙酮酸還原為L(zhǎng)-叔亮氨酸的路線，并利用甲酸脫氫酶原位再生輔酶NADH，利用甲酸銨提供氨分子和氫原子。

早在上世紀(jì)九十年代德國(guó)的Degussa公司就利用該路線與超濾膜反應(yīng)器結(jié)合，生產(chǎn)L-叔亮氨酸。該路線已經(jīng)有數(shù)個(gè)專利申請(qǐng)公開(kāi)，如中國(guó)專利CN201110116253. 1，CN201110277030. 3等，其存在的主要問(wèn)題如下：

1.目前公開(kāi)的專利中，反應(yīng)起始底物濃度為10-15%。事實(shí)上，學(xué)術(shù)界公認(rèn)的L-叔亮氨酸脫氫酶在底物濃度過(guò)高時(shí)會(huì)受到顯著的底物抑制，反應(yīng)速率急劇下降（Enzyme Catalysis in Organic Synthesis EditionI, Wiley, 1186)，在高氨濃度的條件下，過(guò)量的底物和生成的產(chǎn)物累積都會(huì)形成副產(chǎn)物(Biocatalysis 1994，10: 37-47; J. Mol. Catal: B 1998，5: 1-11) ? 可見(jiàn)，以上專利的方法是低效率的，或是難以重復(fù)的。

2.酶投料量過(guò)多。顯而易見(jiàn)的，這是問(wèn)題I的必然結(jié)果。例如專利CN201110116253. I中，昂貴的輔酶NAD投料量達(dá)到底物的l%(w/w)，經(jīng)濟(jì)性差，專利CN201110277030. 3中整細(xì)胞催化劑占反應(yīng)體系的濃度為80%(4g/5 mL) ；3.無(wú)明確的后提取工藝。同樣由于問(wèn)題I的存在，其得率和收率均不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要?；谝陨先c(diǎn)，目前尚未見(jiàn)利用該方法規(guī)?；a(chǎn)L-叔亮氨酸的報(bào)道。

為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種酶法合成L-叔亮氨酸的方法。該方法制備條件溫和，環(huán)境友好，收率高，成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種L-叔亮氨酸的生產(chǎn)方法，所述方法利用L-亮氨酸脫氫酶和甲酸脫氫酶生產(chǎn)L-叔亮氨酸，其制備反應(yīng)方程式為：

其中，LeuDH為亮氨酸脫氫酶；NADH為還原態(tài)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸,具體為還原酶輔酶；NAD為氧化態(tài)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，具體為脫氫酶輔酶；FDH為甲酸脫氫酶。