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，及作為不對稱合成的手性誘導劑和不對稱拆分的拆分試劑，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。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境保護意識的增強，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，而且需要創(chuàng)造綠色無污染的生產(chǎn)工藝。因此，利用酶法進行生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)L-叔亮氨酸正越來越受到相關(guān)機構(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試劑拆分法，手性源合成法，化學合成法和生物轉(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，化學合成法成本較高，因此其它合成方法并無成功大規(guī)模應(yīng)用的實例，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，如中國專利CN201010210770. 0等，但是該路線存在著與化學拆分法同樣的缺陷，即收率難以超過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-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。

早在上世紀九十年代德國的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)個專利申請公開，如中國專利CN201110116253. 1，CN201110277030. 3等，其存在的主要問題如下：

1.目前公開的專利中，反應(yīng)起始底物濃度為10-15%。事實上，學術(shù)界公認的L-叔亮氨酸脫氫酶在底物濃度過高時會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，過量的底物和生成的產(chǎn)物累積都會形成副產(chǎn)物(Biocatalysis 1994，10: 37-47; J. Mol. Catal: B 1998，5: 1-11) ? 可見，以上專利的方法是低效率的，或是難以重復(fù)的。

2.酶投料量過多。顯而易見的，這是問題I的必然結(jié)果。例如專利CN201110116253. I中，昂貴的輔酶NAD投料量達到底物的l%(w/w)，經(jīng)濟性差，專利CN201110277030. 3中整細胞催化劑占反應(yīng)體系的濃度為80%(4g/5 mL) ；3.無明確的后提取工藝。同樣由于問題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。基于以上三點，目前尚未見利用該方法規(guī)?；a(chǎn)L-叔亮氨酸的報道。

為解決以上問題，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。