目前所使用的各种药物、生理活性物质、农药等大多有机小分子,它们很大一部分都具有手性。它们的药理作用是通过与生物体内大分子之间的严格手性匹配与分子识别来实现的。众所周知,药物对纯度的要求十分严格,一般都要求在98%以上,但是对于外消旋药物来讲,无论其化学纯度多高,都含有至少50%的杂质。
在传统的化学拆分方法中,必须先使手性醇与手性酸、碱等拆分试剂作用生成非对映异构体,然后再用结晶、蒸馏、色谱等方法进行分离,光学纯度通常为50%。
酶作为生物催化剂,可以用于光学活性化合物的合成和拆分。由于它具有高对映体选择性、副反应少的特点,所以产物光学纯度和收率高。另外生物酶催化的反应条件温和、无环境污染。。酶可以催化外消旋化合物的拆分反应如脂肪酶、蛋白酶等能够催化外消旋化合物的不对称水解或其逆反应,以拆分制备光学活性化合物。
在实验前期,通过进行对药物底物CPMK((4-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮生物转化(s)-(4-氯苯基)(吡啶-2-基)-甲醇)的生物酶筛选,初步选择了对底物具有明显生物活性的H2菌落。在不同的发酵条件下,发现H2菌具有酵母菌型以及毛霉菌型两种菌落形态。本报告中,描述了使用来自有氧(菌丝体)或厌氧(酵母样)生长条件的毛霉菌培养物的新鲜细胞以及其孢子作为β-酮酯的还原酶活性来源,并讨论了在不同反应条件下,不同菌型对手性醇拆分产物的光学纯度值。
2 材料和方法
2。1 实验材料
1、固体培养基(g/L,加热溶解):葡萄糖 20,酵母粉 10,蛋白胨 20,琼脂 20,
15mL/平板论文网
2、发酵液培养基(g/L):葡萄糖 50,酵母粉 1 KH2PO4,4 MgSO4ˑ7H2O 1。5,
50mL/瓶
3、pH=7磷酸缓冲溶液
2。2 实验仪器
1、立式压力蒸汽灭菌器 上海博讯实业有限公司
2、超净工作台 SW-CJ-IFD 苏州市万隆化学试剂有限公司
3、生化培养箱 SPX-250 无锡沃信仪器有限公司
4、恒温振荡器 THZ-C 常州市中贝一起有限公司
5、全温摇瓶柜 HYL-A 太仓市强乐实验设备有限公司
6、分析天平 EL204 杭州汇尔仪器有限公司
7、高速冷冻离心机 CR22G 金坛区金城春兰实验仪器厂
8、高效液相色谱仪 Agilent 1260 安捷伦科技有限公司
2。3 实验方法
2。3。1 菌体形态对转化效率的影响
许多真菌共有的共同特征是它们在形态发生中的二重性。 这些所谓的两形生物体具有在两种营养形式之间转换的能力[1]。H2在发酵生长过程中,菌体表现出多样的形态:酵母菌型,毛霉菌型。由于同一种菌表现出不同的菌体形态,它们的催化效率,立体选择性也可能发生较大的不同,因此它们的发酵效率也有很大的不同。
2。3。2 反应体系对转化效率的影响
不同反应体系不仅会影响细胞里酶的活力,还会影响酶的立体选择性。在有机溶剂中酶的结构与功能与在水中有很大的不同,通过调整反应介质可系统地改善酶对目标反应的活性和选择性,选择更佳的反应体系。
2。3。3 菌落生长条件文献综述
在无菌条件下,将H2菌接到固体培养基上,在30 ℃通电培养箱中恒温培养24 h,再转接到发酵液培养基中培养36 h。
有氧培养:27 ℃,220 r/min,在普通摇床上振摇36 h。
无氧培养:将含有30% CO2的氮气充入培养瓶中,27 ℃,220 r/min,摇床振摇36 h,每8小时换气一次。
2。3。4 细胞收集
将有氧发酵培养36 h的菌体进行抽滤,并用0。9 % ,0。9 g/100mL(w/v)生理食盐水冲洗两次。