非水相体系中全细胞催化羰基还原反应的条件研究

摘要：通过改变反应介质，非水相体系中的全细胞所产的酶的结构与功能相较于水相中有很大的不同，可系统地改善酶对目标反应的活性和选择性。从自然界中筛选出具有稳定的羰基还原酶活性和立体选择性的菌株作为手性醇还原反应的酶活性来源，研究甲醇、异丙醇等有机溶剂以及离子液体的使用对转化手性芳基醇的影响。转化条件优化结果显示: 在纯水相的基础上考虑添加其他介质即非水相体系，添加10%(v/v)有机溶剂DMSO能有效的提高反应效率，其e。e。值和转化率分别可以达到80。6%和45。9%。离子液体既可以提高底物的溶解度还可能渗透到细胞内影响胞内羰基还原酶的活性，探究结果 6%(w/v)左右的三羟乙基甲基铵硫酸甲酯盐能有效提高反应效率，其e。e。值和转化率分别可以达到86。7%和44。7%。94241

毕业论文关键词：羰基还原酶不对称还原手性芳基醇有机溶剂离子液体

Abstract：By changing the reaction medium, the structure and function of the enzymes produced by whole cells in the nonaqueous phase system are quite different from those in the aqueous phase, and the activity and selectivity of the enzyme to the target reaction can be systematically improved。 From the nature of the screening with a stable carbonyl reductase activity and stereoselective strains as a chiral alcohol reduction reaction of the enzyme source, the study of methanol, isopropyl alcohol and other organic solvents and the use of ionic liquids on the conversion of chiral The effect of aryl alcohols。 The results show that the addition of 10% (v/v) organic solvent DMSO can effectively improve the reaction efficiency on the basis of pure water phase, and its ee value and conversion rate can be achieved by adding other medium, ie, nonaqueous phase system。 80。6% and 45。9% respectively。 The ionic liquid can improve the solubility of the substrate and also penetrate into the cells to affect the activity of intracellular carbonyl reductase。 The results show that 6% (w/v) of triethylhydroxymethyl methyl ammonium sulfate can effectively improve the reaction Efficiency, the ee value and conversion rate can reach 81。2% and 44。7% respectively。

Keywords：Reduction of carbonyl reductase asymmetric Chiral aryl alcohol Organic solvents Ionic liquid

1 前言 3

2 材料与方法 3

2。1 实验材料 3

2。1．1 菌株3

2。1．2 培养基4

2。1．3 试剂4

2。2 实验方法 4

2。2。1 菌体筛选4

2。2。2 比较全细胞在纯水相体系和双水相体系中催化羰基还原反应4

2。2。3 有机溶剂体系的筛选5

2。2。4 离子液体的添加对CPMK 不对称还原反应的影响5

2。3 反应产物 e。e。值和转化率的计算6

3 结果与讨论6

3。1 菌种筛选6

3。2 纯水相与双水相反应体系筛选7

3。3 有机溶剂体系条件优化7

3。3。1 添加有机溶剂介质优化7

3。3。2 有机溶剂添加的最适浓度8

3。4 离子液体添加剂的条件优化9

结论 12

参考文献13

1 前言源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

第二代抗组胺药物倍他司汀类药物一直是医学研究的一个重点，它的治疗效果显著而且毒副作用低，是治疗过敏性疾病的良方[1-2]。近年来由于倍他司汀类药物在医学科研上的需求量不断增加，对重要的手性中间体(S)-CPMA[(S)-(4-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲醇]制备的研究在药物合成领域受到极大关注。芳香族基团的手性醇称为手性芳基醇，是多种芳基醇胺类药物形成的重要中间体，如(R)-3-氯-1-1 苯丙醇是合成治疗青少年多动症的药物R-托莫西汀的重要手性中间体；(S)-3-氯-1-苯丙醇可用于合成治疗哮喘的常用药物(S)-氟西汀[3-5]。光学活性手性醇是一种重要的手性合成子，广泛应用于医药、农药、香精香料、食品添加剂、液晶等高附加值精细化学品合成中[6]。光学纯的芳基醇提供用于手性合成的非常多功能的结构单元，并且已经探索了用于生产这些合成子的几种方法。通过化学或酶学方法不对称还原CPMK是最广泛研究的途径。这些反应可以以两种不同的方式进行：通过使用分离的，纯化的酶或通过使用含有立体专一的酶的全细胞。使用全细胞作为生物催化剂而不是纯化的酶是有利的。许多酶反应需要存在昂贵的辅因子。全细胞是酶和辅因子的经济和连续来源，因此显著地简化了这些反应。近年来，鉴于其在不对称合成中的应用，微生物减少获得越来越重要。羰基还原酶在还原手性化合物中的应用是公知的。最近，已经报道了它们在有机溶剂存在下的使用。由于许多反应物仅微溶于水性环境，因此有机介质特别适用于这种反应。此外，通过改变有机介质的性质和或组成，可以操纵酶的立体选择性以获得所需的产物。为适应现代制药工业对光学纯度的要求，制药工业生产过程严格，成本高。在合成手性化合物的研究进程中，利用生物催化法相比于化学合成法进行的合成反应具有反应条件温和，光学选择性高，对环境的污染轻等特点，并越来越被现代制药企业所重视[7-9]。利用筛选的具有稳定的酶活性和立体选择性的菌株作为手性醇还原反应的酶活性来源进行羰基还原酶不对称还原正受到医药科研界越来越多的关注。非水相体系中全细胞催化羰基还原反应的条件研究:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_202227.html