手性醇在生物活性合成物，化学催化剂以及液晶的合成上被广泛运用。在最近几十年中，由于重组细胞酶的不断发展，用酮还原酶(KRED)催化不对称还原的应用已经快速上升。(S)-N-BOC-3-羟基哌啶((S)-NBHP)是合成抗肿瘤药物依鲁替尼的主要手性中间体[11]。化学拆分法及生物转化法作为如今为数不多的有关(S)-N-BOC-3-羟基哌啶类的化合物合成的研究方法有其各自的优缺点。从循环利用节约能源的角度来看，化学拆分法合成过程中使用的手性拆分剂可经酸化析晶回收循环使用，反应产物的光学纯度高。不足之处是其最终产物的产率极低，且整个合成路线较繁复，合成成本较高。生物转化法是将1-叔丁氧羰基-3-哌啶酮经胡萝卜组织催化转化，产物转化率可达到73%，光学纯度达到了95%，然而想要从自然资源中获取大量胡萝卜作为反应原料并不简单，更何况产物的手性纯度并不是很高，单纯利用生物催化技术合成手性药物的实际意义并不高。在本课题中运用化学-酶法利用重组醇脱氢酶催化合成(S)-N-BOC-3-羟基哌啶酮的方法，此法结合了化学与生物合成的优缺点可得到较好的效果。

1。3。2 研究内容

1。3。2。1重组醇脱氢酶的分子模拟

分子模拟是运用计算机对分子进行模拟实验的过程。运用计算机上的函数对分子进行操作，将底物分子作为配体对其进行结构修饰，再将修饰后的配体分子对接至蛋白质分子结构的活性位点。在对接过程中，我们能够由计算机对配体的打分获取配体-受体最优的对接方式。从而获得配体与受体最优的对接结构。本课题是运用计算机模拟软件SYBYL-X的分子对接功能对重组醇脱氢酶与底物进行结构模拟。通过对比分子对接前后分子结构以及构象发生的变化，为重组醇脱氢酶催化还原1-叔丁氧羰基-3-哌啶酮反应提供探索与研究的依据。文献综述

1。3。2。2 重组醇脱氢酶催化合成抗肿瘤药物中间体的反应优化

（1） 助溶剂及浓度的影响

在体系中加入适当量的助溶剂，可使底物溶解分散增大底物与生物酶催化剂接触的概率促进反应的进行。拟设定反应体系pH=7。0，温度为30 ℃，底物浓度为50 mM，葡萄糖作为辅底物进行反应（葡萄糖与底物浓度比为1）。运用气相色谱检测在不同浓度的甲醇、异丙醇、DMSO、乙腈作为助溶剂时反应的转化效率，选择最适的助溶剂及浓度。

（2）不同葡萄糖浓度的影响

葡萄糖作为辅助底物参与反应，葡萄糖经磷酸戊糖途径生成了氧化还原反应所需的NADPH辅酶。间接为酶催化剂提供了辅酶，强化了酶的催化作用提高了该反应系统的稳定性。因此合适的葡萄糖浓度对反应的进行有益。本实验设置葡萄糖与底物的摩尔比例分别为1:2、1:1、3:2、2:1以及5:2进行研究，运用气相色谱检测不同比例下反应的转化效率，以选择最适的葡萄糖浓度作为反应条件。

（3）反应体系pH值的影响

酶作为生物催化剂，对酸碱能表现出其显著的敏感性，这是它的生物特性。生物具有多样性，在不同的pH条件下会作出截然不同的生物应答，酶作为生物种类中的一种大家族亦是如此。不同的酶对酸碱表现出的敏感性不同，因此酶所对应的最适pH值也各有差异。有的酶偏好酸性环境在pH<7的环境中可表现出最大活性，有的则更偏好碱性的环境。即便是同一种酶作用于不同底物时，它对于酸碱度的偏好也会发生改变；另外不同温度下酶的最适pH值也存在差异。因此，酶所对应的最适pH值受到许多外界因素的影响，而酸碱值又影响着酶活性的表现。故探究酶的最适pH值根本就是围绕酶的活性大小进行研究。本次实验通过控制温度等反应条件不变，改变缓冲液的pH值来进行研究。分别以不同酸碱值的Tris-HCl缓冲液和磷酸盐缓冲液进行实验，利用气相色谱检测反应转化率。选择最适pH以达到优化反应的目的。