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《华南理工大学》 2002年
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有机介质中脂肪酶催化不对称氨解反应的研究

杜伟  
【摘要】:有机介质中的酶促酯氨解反应是20世纪90年代中期发现的以氨为酰基受体的新反应。该反应不仅为功能性酰胺的合成提供了行之有效的途径,其还可用于手性化合物的动力学拆分。R—苯甘氨酸及其衍生物是半合成β—内酰胺类抗生素的重要中间体。本论文探讨了利用有机介质中的酶促酯的对映体选择性氨解反应来拆分外消旋苯甘氨酸甲酯、制备R—苯甘氨酸及其衍生物的可能;系统研究了反应条件、添加剂、优势对映体诱导以及用外消旋剂使劣势对映体原位消旋化等对酶促苯甘氨酸甲酯氨解反应活性和对映体选择性的影响;对比研究了酶促酯的对映体选择性氨解、水解和醇解反应,并就苯甘氨酸甲酯两对映体的氨解反应动力学进行了探讨。 筛选出了具有较高氨解反应活性和对映体选择性的脂肪酶Novozym435;进一步研究了反应条件如氨供体的种类及其浓度、苯甘氨酸甲酯浓度、反应介质、反应初始水活度、反应温度以及反应pH值等对酶促氨解反应活性和对映体选择性的影响。氨基甲酸铵为适宜的氨供体;叔丁醇为最适反应介质,最适的反应初始水活度为0.75;温度范围为20℃—35℃,在此条件下,可获得较高的酶促氨解反应速度和对映体选择性。 氨解反应同对应的水解、醇解反应相比表现出较高的酶反应活性和对映体选择性;在本氨解反应体系中,脂肪酶具有较好的稳定性;有机介质中脂肪酶Novozym435催化苯甘氨酸甲酯两对映体的氨解反应符合Michaelis-Menten方程。两对映体各自的氨解反应动力学常数分别为:V_(max,.R)=28mmol/L·h,V_(max,.S)=3.8 mmol/L·h;K_(m,R)=24.5mmol/L,K_(m,S)=70.5 mmol/L 添加剂对该酶反应活性和对映体选择性影响较大:添加适量的冠醚可提高酶促氨解反应速度,但却降低了酶反应的对映体选择性;胆汁酸盐以及无机盐的添加几乎都对本氨解反应体系有一定的负面影响;表面活性剂对酶促氨解反应活性和对映体选择性的影响因表面活性剂的种类不同而异,适量的Span80可有效的提高酶反应活性和对映体选择性。 利用优势对映体对酶分子进行诱导处理,可在一定程度上提高酶促氨解反应活性和对映体选择性。在Span80存在下,经R-对映体诱导处理后,酶催化外消旋苯甘氨酸甲酯的对映体选择性氨解反应初速度为8.2 mmol/L·h,两对映体氨解反应初速度之比高达40,分别比对照提高了70%和100%。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O643.32

【引证文献】
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1 张媛媛;宗敏华;;添加剂对酶促外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响[J];四川食品与发酵;2006年03期
【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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