CN111718965A - 一种(2s,3s)-2,3-丁二醇的制备方法 - Google Patents

一种(2s,3s)-2,3-丁二醇的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种(2S,3S)‑2,3‑丁二醇的制备方法，属于生物化学技术领域。该制备方法包括以下步骤：将含有酮还原酶的溶液与缓冲液进行搅拌混合，得到混合液；在搅拌过程中，往上述混合液中添加烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、异丙醇和2,3‑丁二酮进行密闭反应，得到反应液；对上述反应液进行减压抽滤以及旋转蒸发处理，得到提取液；将上述提取液进行精馏分离，得到(2S,3S)‑2,3‑丁二醇。同时本发明提供了催2,3‑丁二酮生成(2S,3S)‑2,3‑丁二醇的酮还原酶的氨基酸序列，本公开内容还提供了编码酮还原酶的核苷酸序列，该制备方法的合成路线简单、效率高，其通过在异丙醇体系中选用酮还原酶将2,3‑丁二酮还原生成(2S,3S)‑2,3‑丁二醇，可以使2,3‑丁二酮的转化率高达95%，另外，其制得的(2S,3S)‑2,3‑丁二醇产物的手性纯度也可达到98%。

Description

一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法
技术领域
本发明涉及生物化学技术领域，具体是一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法。
背景技术
2，3-丁二醇(2，3-bd)是一种重要的邻二醇，具有3个立体异构体：meso-2，3-丁二醇、(2R，3R)-2，3-丁二醇和(2S，3S)-2，3-丁二醇。作为一种重要的平台化学物质，2，3-bd可用于生产有价值的衍生物，如甲基乙基酮和1，3-丁二烯。光学活性异构体可以作为防冻剂。光学纯2，3-bd也可作为包含两个邻位立体中心的手性化合物的不对称合成的良好构建块。因此，有必要开发一种生产光学纯2，3-bd的实用技术。
其中，(2S，3S)-2，3-丁二醇是一种重要的手性化合物，在高价值手性化合物的不对称合成中起着良好的构建块的作用。然而，以往研究中(2S，3S)-2，3-丁二醇的低浓度和光学纯度限制了其应用。虽然，现有技术中有利用重组大肠杆菌的全细胞从双乙酰中产生(2S，3S)-2，3-丁二醇，但是该方法存在效率低以及手性纯度低等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有酮还原酶的溶液与缓冲液进行混合，得到混合液；
在上述混合液中加入氢供体组和2，3-丁二酮进行反应，得到反应液；
对上述反应液进行提纯，得到所述(2S，3S)-2，3-丁二醇。
该(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法的合成路线如下：
Figure BDA0002543050140000021
NADP是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，NAD是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。
进一步地，所述的缓冲液为磷酸缓冲盐溶液；所述缓冲液的摩尔浓度为0.01～0.2mol/L。
进一步地，所述的氢供体组包括NAD和异丙醇、NADP和异丙醇、GDH和葡萄糖、FDH和甲酸钠或FDH和甲酸铵，所述酮还原酶、氢供体和2，3-丁二酮的质量比为(0.3～0.5)∶(0.01～0.03)∶1。
上述氢供体为NAD或NADP。
进一步地，所述的步骤中，反应温度为20～45℃。
进一步地，所述的步骤中，蒸发处理的温度为45～55℃，蒸发处理的压力为0.08～0.15MPa。
进一步地，所述的步骤中，精馏分离的温度为70～120℃。
进一步地，所述酮还原酶的编码基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示；所述酮还原酶的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：2所示。
进一步地，所述含有酮还原酶的溶液的制备方法包括以下步骤：
将酮还原酶的编码基因插入到pET28a(+)载体的Nco I和EcoR I酶切位点之间，得到重组载体；将所述重组载体转化到大肠杆菌中，得到重组菌株；
将所述重组菌株接种至含有氯霉素的培养基中进行活化培养，得到培养液；
往所述培养液中添加诱导剂诱导酮还原酶表达，得到所述含有酮还原酶的溶液。
进一步地，所述的大肠杆菌为大肠杆菌BL21；所述的诱导剂为异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法，合成路线简单、原料易得、效率高，其通过在异丙醇体系中选用酮还原酶将2，3-丁二酮还原生成(2S，3S)-2，3-丁二醇，可以使2，3-丁二酮的转化率高达95％，另外，其制得的(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的手性纯度也可达到98％。
附图说明
图1为本发明实施例在65℃进行精馏分离后得到(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的气相色谱图。
图2为本发明实施例在80℃进行精馏分离后得到(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的气相色谱图。
图3为本发明实施例4得到的(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的HPLC分析转化率的图谱。
图4为本发明实施例4得到的(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的GC分析手性的图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，下述实施例中所涉及的设备和试剂未经特别注明的话，均是采用市售的设备和试剂。
实施例1
该实施例提供了一种含有酮还原酶的溶液的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将酮还原酶的编码基因插入到pET28a(+)载体的Nco I和EcoR I酶切位点之间，得到重组载体；所述酮还原酶的编码基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示；所述酮还原酶的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO：2所示。
(2)将上述重组载体转化到大肠杆菌BL21中，得到重组菌株。
(3)将上述重组菌株接种至含有氯霉素的LB固体培养基中，并置于37℃条件下进行活化培养20h，得到菌落；用接种环挑取单菌落接种于含50mL的LB培养基(加有氯霉素)的250mL锥形瓶中，盖上封瓶膜，用橡皮筋扎牢；然后，将锥形瓶放置于振荡培养箱中，置于30℃、250rpm条件下培养过夜20h，得到培养液。
(4)取上述培养液接种于含有TB培养基(加有氯霉素)的锥形瓶中，盖上封瓶膜，用橡皮筋扎牢，并将锥形瓶放置于振荡培养箱中(30℃、250rpm)进行培养至OD600为0.7时，添加异丙基-β-D-硫代半乳糖苷诱导剂诱导酮还原酶表达，并置于30℃、250rpm条件下继续过夜培养16h，即可得到所述含有酮还原酶的溶液。其中，异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的终浓度为1mmol/L。
实施例2
该实施例提供了一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法，其包括以下步骤：
(1)取6.06g上述实施例1得到的含有酮还原酶的溶液与20mL浓度为0.01mol/L的磷酸缓冲盐溶液置于装有磁子的干净的250mL单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于20℃的水浴中，以400rpm的速度对单口烧瓶内的溶液进行搅拌混合，得到混合液。
(2)在搅拌过程中，保持水浴温度不变，并往上述混合液中依次添加0.202g的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、100mL的异丙醇以及20.2g的2，3-丁二酮进行密闭反应，得到反应液。
(3)对上述反应液进行减压抽滤，得到淡黄色的滤液，然后将滤液置于45℃、0.08MPa的条件下进行旋转蒸发处理，待几乎无液体流出，得到提取液。
(4)将上述提取液置于50℃的水浴中，并用一根精馏柱和冷凝管无液体升温至70℃进行精馏分离，即可得到(2S，3S)-2，3-丁二醇。
实施例3
该实施例提供了一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法，其包括以下步骤：
(1)取10.1g上述实施例1得到的含有酮还原酶的溶液与20mL浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲盐溶液置于装有磁子的干净的250mL单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于45℃的水浴中，以400rpm的速度对单口烧瓶内的溶液进行搅拌混合，得到混合液。
(2)在搅拌过程中，保持水浴温度不变，并往上述混合液中依次添加0.606g的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、180mL的异丙醇以及20.2g的2，3-丁二酮进行密闭反应，得到反应液。
(3)对上述反应液进行减压抽滤，得到淡黄色的滤液，然后将滤液置于55℃、0.15MPa的条件下进行旋转蒸发处理，待几乎无液体流出，得到提取液。
(4)将上述提取液置于70℃的水浴中，并用一根精馏柱和冷凝管无液体升温至120℃进行精馏分离，即可得到(2S，3S)-2，3-丁二醇。
实施例4
该实施例提供了一种(2S，3S)-2，3-丁二醇的制备方法，其包括以下步骤：
(1)取8.06g上述实施例1得到的含有酮还原酶的溶液与20mL浓度为0.1mol/L的磷酸缓冲盐溶液置于装有磁子的干净的250mL单口烧瓶中，并将单口烧瓶置于30℃的水浴中，以400rpm的速度对单口烧瓶内的溶液进行搅拌混合，得到混合液。
(2)在搅拌过程中，保持水浴温度不变，并往上述混合液中依次添加0.4002g的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、160mL的异丙醇以及20.2g的2，3-丁二酮进行密闭反应，得到反应液。
(3)对上述反应液进行减压抽滤，得到157.5g的淡黄色的滤液，然后将滤液置于50℃、0.1MPa的条件下进行旋转蒸发处理，待几乎无液体流出，得到提取液。
(4)将上述提取液置于55℃的水浴中，并用一根精馏柱和冷凝管无液体升温至65℃进行精馏分离出8.66g无色粘稠液体，再升温80℃进行精馏分离出3.9g无色粘稠液体，即可得到(2S，3S)-2，3-丁二醇。
将上述实施例4在65℃进行精馏分离后得到(2S，3S)-2，3-丁二醇产物以及在80℃进行精馏分离后得到(2S，3S)-2，3-丁二醇产物分别进行气相色谱法检测，其检测结果分别如附图1和2所示。其中，气相色谱法检测参数设置如下：色谱柱：DB-WAX 15m*0.25μm*0.25mm，列流：1.0mL/min，入口温度：190℃，检测器温度：300℃，分流比：28∶1，注入量：1μL。从图1可以看出，保留时间为3.372min的峰为2，3-丁二酮，保留时间为11.039的峰为(2S，3S)-2，3-丁二醇，经计算，实施例4在65℃进行精馏分离后得到(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的纯度为98.6％，其2，3-丁二酮的转化率为98.7％。从图2可以看出，保留时间为3.352min的峰为2，3-丁二酮，保留时间为11.257的峰为(2S，3S)-2，3-丁二醇。
另外，取40μL上述实施例4得到的反应液，并用1960μL的二氯甲烷进行萃取，以及用200g的硫酸钠进行干燥，得到萃取液，并对其进行分析，其分析结果如附图3～4所示，图3为实施例4得到的(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的HPLC分析转化率的图谱，图中2.712min出峰的是底物2，3-丁二酮，6.366min出峰的是中间产物乙偶姻，10.342min出峰的是(2S，3S)-2，3-丁二醇；图4为实施例4得到的(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的GC分析手性的图谱，图中12.260min出峰的是R-型2，3-丁二醇产物，12.717min出峰的是S-型2，3-丁二醇产物。经计算，实施例4在80℃进行精馏分离后得到(2S，3S)-2，3-丁二醇产物的纯度为96.8％，其2，3-丁二酮的转化率为95％。
实施例5
该实施例是将实施例1中制备的酮还原酶作为催化剂进行催化合成(2S，3S)-2，3-丁二醇，具体的，该(2S，3S)-2，3-丁二醇的方法与实施例4提供的制备方法的区别在于：
以2，3-丁二酮为底料，以实施例1中制备的酮还原酶作为催化剂，还添加有葡萄糖脱氢酶(GDH)和葡萄糖。
实施例6
该实施例是将实施例1中制备的酮还原酶作为催化剂进行催化合成(2S，3S)-2，3-丁二醇，具体的，该(2S，3S)-2，3-丁二醇的方法与实施例4提供的制备方法的区别在于：
以2，3-丁二酮为底料，以实施例1中制备的酮还原酶作为催化剂，还添加有甲酸脱氢酶FDH的甲酸铵溶液或者FDH的甲酸钠溶液。
其中，2，3-丁二酮在实施例4--6的三种不同辅酶循环体系下的24小时转化率如下表1所示。
表1
辅酶循环体系 24小时转化率
自身酮还原酶循环体系 99.5％
GDH循环体系 99.2％
FDH循环体系 99.9％
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
序列表
<110> 宁波酶赛生物工程有限公司
<120> 一种(2S,3S)-2,3-丁二醇的制备方法
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1050
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
atgaaagcga tccagtacac gcgcattggt gccgaaccgg aactgaccga aatcccgaaa 60
ccggaaccgg gtccgggcga agtcctgctg gaagttaccg cggccggtgt ctgtcatagt 120
gatgacttta ttatgtccct gccggaagaa cagtatacct acggtctgcc gctgaccctg 180
ggtcatgaag gcgccggtaa agtggcagct gttggcgaag gtgttgaagg tctggatatt 240
ggcacgaacg tggttgtcta tggtccgtgg ggctgcggta actgttggca ttgctcacag 300
ggcctggaaa attactgctc gcgtgcacaa gaactgggta tcaatccgcc gggcctgggt 360
gcgccgggcg cactggctga attcatgatt gtcgattcac cgcgtcatct ggtgccgatc 420
ggtgatctgg acccggtcaa aaccgtgccg ctgacggatg ctggtctgac cccgtatcac 480
gcgattaaac gtagcctgcc gaaactgcgc ggcggttctt acgccgtggt tattggtacg 540
ggcggtctgg gccatgtggc aatccagctg ctgcgtcacc tgagtgcggc caccgtgatc 600
gctctggatg tttccgcgga caaactggaa ctggccacga aagttggtgc acacgaagtc 660
gtgctgtcag ataaagacgc agctgaaaac gtgcgcaaaa ttaccggttc gcagggtgca 720
gcactggtcc tggattttgt gggctatcaa ccgaccatcg acacggcaat ggcagttgca 780
ggcgtcggta gcgatgtgac cattgttggc atcggtgacg gccaggctca tgcgaaagtt 840
ggctttttcc aaagcccgta tgaagcctct gttacggtcc cgtactgggg cgcacgtaac 900
gaactgattg aactgatcga tctggcccac gcaggtattt ttgacatcgc tgtggaaacc 960
ttctctctgg ataatggcgc cgaagcttat cgtcgtctgg ctgctggcac gctgagtggt 1020
cgcgctgttg tggtcccggg tctgtagtaa 1050
<210> 2
<211> 267
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Met Lys Ala Ile Gln Tyr Thr Arg Ile Gly Ala Glu Pro Glu Leu Thr
1 5 10 15
Glu Ile Pro Lys Pro Glu Pro Gly Pro Gly Glu Val Leu Leu Glu Val
20 25 30
Thr Ala Ala Gly Val Cys His Ser Asp Asp Phe Ile Met Ser Leu Pro
35 40 45
Glu Glu Gln Tyr Thr Tyr Gly Leu Pro Leu Thr Leu Gly His Glu Gly
50 55 60
Ala Gly Lys Val Ala Ala Val Gly Glu Gly Val Glu Gly Leu Asp Ile
65 70 75 80
Gly Thr Asn Val Val Val Tyr Gly Pro Trp Gly Cys Gly Asn Cys Trp
85 90 95
His Cys Ser Gln Gly Leu Glu Asn Tyr Cys Ser Arg Ala Gln Glu Leu
100 105 110
Gly Ile Asn Pro Pro Gly Leu Gly Ala Pro Gly Ala Leu Ala Glu Phe
115 120 125
Met Ile Val Asp Ser Pro Arg His Leu Val Pro Ile Gly Asp Leu Asp
130 135 140
Pro Val Lys Thr Val Pro Leu Thr Asp Ala Gly Leu Thr Pro Tyr His
145 150 155 160
Ala Ile Lys Arg Ser Leu Pro Lys Leu Arg Gly Gly Ser Tyr Ala Val
165 170 175
Val Ile Gly Thr Gly Gly Leu Gly His Val Ala Ile Gln Leu Leu Arg
180 185 190
His Leu Ser Ala Ala Thr Val Ile Ala Leu Asp Val Ser Ala Asp Lys
195 200 205
Leu Glu Leu Ala Thr Lys Val Gly Ala His Glu Val Val Leu Ser Asp
210 215 220
Lys Asp Ala Ala Glu Asn Val Arg Lys Ile Thr Gly Ser Gln Gly Ala
225 230 235 240
Ala Leu Val Leu Asp Phe Val Gly Tyr Gln Pro Thr Ile Asp Thr Ala
245 250 255
Met Ala Val Ala Gly Val Gly Ser Asp Val Thr
260 265

Claims (10)

1.一种(2S,3S)-2,3-丁二醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有酮还原酶的溶液与缓冲液进行混合，得到混合液；
在上述混合液中加入氢供体组和2,3-丁二酮进行反应，得到反应液；
对上述反应液进行提纯，得到所述(2S,3S)-2,3-丁二醇。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对上述反应液进行提纯的步骤，具体包括：
对上述反应液进行减压抽滤以及蒸发处理，得到提取液；
将上述提取液进行精馏分离，得到(2S,3S)-2,3-丁二醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的缓冲液为磷酸缓冲盐溶液；所述缓冲液的摩尔浓度为0.01~0.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的氢供体组包括NAD和异丙醇、NADP和异丙醇、GDH和葡萄糖、FDH和甲酸钠或FDH和甲酸铵，所述酮还原酶、氢供体和2,3-丁二酮的质量比为(0.3~0.5):(0.01~0.03):1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤中，反应温度为20~45℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤中，蒸发处理的温度为45~55℃，蒸发处理的压力为0.08~0.15MPa。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤中，精馏分离的温度为70~120℃。
8.根据权利要求1-7之一所述的制备方法，其特征在于，所述酮还原酶的编码基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:1所示；所述酮还原酶的氨基酸序列如序列表SEQ ID NO:2所示。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有酮还原酶的溶液的制备方法包括以下步骤：
将酮还原酶的编码基因插入到pET28a(+)载体的Nco I和EcoR I酶切位点之间，得到重组载体；将所述重组载体转化到大肠杆菌中，得到重组菌株；
将所述重组菌株接种至含有氯霉素的培养基中进行活化培养，得到培养液；
往所述培养液中添加诱导剂诱导酮还原酶表达，得到所述含有酮还原酶的溶液。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的大肠杆菌为大肠杆菌BL21；所述的诱导剂为异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111676201A (zh) * 2020-06-30 2020-09-18 宁波酶赛生物工程有限公司 具有立体选择性的酮还原酶与(s)-3-羟基丁酸乙酯的不对称合成方法
CN112723993A (zh) * 2021-01-19 2021-04-30 宁波酶赛生物工程有限公司 一种（2s,3s）-2,3-丁二醇的分离提纯方法及其应用
CN112941114A (zh) * 2021-04-21 2021-06-11 江苏惠利生物科技有限公司 一种酶法合成(s)-1,2,4-丁三醇的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050003500A1 (en) * 2003-06-06 2005-01-06 Daicel Chemical Industries, Ltd. (2S, 3S) -2,3-butanediol dehydrogenase
CN101501202A (zh) * 2006-06-05 2009-08-05 大赛璐化学工业株式会社 光学活性醇的制造方法
CN101855342A (zh) * 2007-09-13 2010-10-06 科德克希思公司 用于还原苯乙酮的酮还原酶多肽
CN101889081A (zh) * 2007-09-28 2010-11-17 科德克希思公司 酮还原酶多肽及其用途
US20110143406A1 (en) * 2006-02-14 2011-06-16 Kaneka Corporation Novel (S,S) -Butanediol Dehydrogenase, Gene for the Same, and Use of the Same
CN103756949A (zh) * 2014-01-15 2014-04-30 盐城工学院 一种产超高光学纯度r,r-2,3-丁二醇基因工程菌及其构建方法与应用
CN106337068A (zh) * 2015-07-13 2017-01-18 广西科学院 一种丁二酮还原酶的应用
CN106520849A (zh) * 2015-09-11 2017-03-22 杭州酶易生物技术有限公司 一种制备手性2-氯-3,4-二氟苯乙醇的方法
CN108624603A (zh) * 2018-03-30 2018-10-09 河北省科学院生物研究所 一种(s)-羰基还原酶及其编码基因与应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050003500A1 (en) * 2003-06-06 2005-01-06 Daicel Chemical Industries, Ltd. (2S, 3S) -2,3-butanediol dehydrogenase
US20110143406A1 (en) * 2006-02-14 2011-06-16 Kaneka Corporation Novel (S,S) -Butanediol Dehydrogenase, Gene for the Same, and Use of the Same
CN101501202A (zh) * 2006-06-05 2009-08-05 大赛璐化学工业株式会社 光学活性醇的制造方法
CN101855342A (zh) * 2007-09-13 2010-10-06 科德克希思公司 用于还原苯乙酮的酮还原酶多肽
CN101889081A (zh) * 2007-09-28 2010-11-17 科德克希思公司 酮还原酶多肽及其用途
CN103756949A (zh) * 2014-01-15 2014-04-30 盐城工学院 一种产超高光学纯度r,r-2,3-丁二醇基因工程菌及其构建方法与应用
CN106337068A (zh) * 2015-07-13 2017-01-18 广西科学院 一种丁二酮还原酶的应用
CN106520849A (zh) * 2015-09-11 2017-03-22 杭州酶易生物技术有限公司 一种制备手性2-氯-3,4-二氟苯乙醇的方法
CN108624603A (zh) * 2018-03-30 2018-10-09 河北省科学院生物研究所 一种(s)-羰基还原酶及其编码基因与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GENBANK: "Accession No.:WP_020969304.1，MULTISPECIES: NAD(P)-dependent alcohol dehydrogenase [Rhodococcus]" *
LIXIANG LI: "Biocatalytic production of （2S,3S）-2,3-butanediol from diacetyl using whole cells of engineered Escherichia coli", vol. 115, pages 111 - 1116 *
YU WANG: "Engineering of cofactor regeneration enhances （2S,3S）-2,3-butanediol production from diacetyl", vol. 3, pages 1 - 6 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111676201A (zh) * 2020-06-30 2020-09-18 宁波酶赛生物工程有限公司 具有立体选择性的酮还原酶与(s)-3-羟基丁酸乙酯的不对称合成方法
CN112723993A (zh) * 2021-01-19 2021-04-30 宁波酶赛生物工程有限公司 一种（2s,3s）-2,3-丁二醇的分离提纯方法及其应用
CN112941114A (zh) * 2021-04-21 2021-06-11 江苏惠利生物科技有限公司 一种酶法合成(s)-1,2,4-丁三醇的方法
CN112941114B (zh) * 2021-04-21 2022-05-17 江苏惠利生物科技有限公司 一种酶法合成(s)-1,2,4-丁三醇的方法

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