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生物法制备手性羟基酮酯的研究

马建博  
【摘要】:(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-EHPB]是合成多种血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂的重要手性中间体。本研究通过筛选获得了一个催化能力较高的酮还原酶KE1,研究了其酶学性质。研究表明:KE1在pH6.0和50℃时,具有最佳的反应活性;在20℃较稳定,30℃和40℃半衰期较短,分别为6h和1h;在2mL水相反应体系中,利用含有KE1和葡萄糖脱氢酶(GDH)的全细胞,催化还原EOPB,可以在不额外添加NAPDH的情况下,将10mM EOPB完全转化(转化率99%,ee99%);将底物浓度提高到30mM时,反应12h后转化率只有38.3%,该酶的稳定非常低,因此对其进行基因改造。 (R)-3-羟基丁酸乙酯[(R)-EHB]作为一种手性中间体,用来制备许多手性药物。EHB通过酯交换缩聚得到的聚3-羟基丁酸乙酯(PHB)可以用来治理白色污染。实验筛选获得了一个酮还原酶KE31,对乙酰乙酸乙酯显现出较好的催化性能,在pH7.0时有最适活性,在30℃-40℃之间酶活性变化平稳。KE31和葡萄糖脱氢酶(GDH)在大肠杆菌中共表达构建全细胞催化剂。聚丙烯亚胺固定的全细胞并没有表现出很好的稳定,甚至比没有固定的全细胞差。利用游离全细胞,在25mL反应体系下,底物浓度达到1M时,反应转化率仍然可以达到99%以上。


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