帕金森病是一种常见的进行性累及神经系统变性疾病,罹患此病的患者大脑组织中,黑质-纹状体的神经元细胞受到损伤或变性凋亡,造成酪氨酸羟化酶显著下降,多巴胺产生能力不足,表现为大脑中多巴胺含量严重不足。左旋多巴是目前治疗帕金森病最有效的临床药物,随着老龄化社会的不断加重,对于左旋多巴的需求量急剧增加。因此,利用高效酶法催化合成左旋多巴具有重大的社会意义和经济价值。本论文利用重组酪氨酸酚裂解酶进行酶催化反应合成左旋多巴。首先,对重组大肠杆菌生产酪氨酸酚解酶的工艺进行优化,确定最佳发酵培养基为:Na2HPO4 6 g/L,KH2PO4 3 g/L,NH4Cl 1 g/L,NaCl 0.5 g/L,1 mM MgSO4 溶液,1 mM CaCl2溶液,50mM MOPS溶液(pH 7.4),10 g/L甘油,12 g/L胰蛋白胨,24 g/L酵母膏。随后,对其产酶条件进行优化,确定最佳IPTG浓度为0.1 mM,诱导温度为30℃,诱导时间为14h。最后,在5L发酵罐上采用流加补料方式发酵生产重组酪氨酸酚裂解酶,菌体浓度达130g/L,重组酪氨酸酚解酶酶活达31U/mL。接着,对酶催化工艺进行了研究,确定酪氨酸酚裂解酶催化温度在30℃,初始pH为7.0,底物邻苯二酚浓度为1.2%、丙酮酸浓度为1%,加酶量为2.5%,辅酶PLP为0.01%时,酶活力最高,左旋多巴的产量达到87.8±1.1 g/L。最后,对酶催化产物后处理工艺进行了研究,确定左旋多巴浓度在80 g/L时,60℃,保温时间为1h时,产品脱色效果最好,产品质量最好;经过对结晶温度进行考察,发现在15℃时结晶效果最好,产品为规则结晶体,色泽纯净。经过650 L和6500 L的放大研究,生产收率均在85%以上,加速稳定性结果良好,产品质量符合生产标准。