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《华南理工大学》 1999年
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交联酶晶体及其催化特性的研究

潘力  
【摘要】:众所周知,酶在有机合成中有着巨大的潜力,但是酶催化确没有被广泛采纳,主要存在四个主要问题:操作稳定性差,对非自然底物的选择性差,单位体积的生产效率低,成本高。本论文将酶的结晶技术与化学交联技术结合起来,制备出新型的交联酶晶体催化剂,能在较广的pH范围、较高的温度和有机溶剂中保持活性,在有机合成反应中有较高立体异构选择性。 粗Candida rugosa脂肪酶对手性羧酸的立体异构选择性较低,本研究采用有机溶剂50%2—丙醇处理脂肪酶,其酶活性与对手性羧酸立体异构选择性都有大幅度提高,脂肪酶的构象由‘闭式’向‘开式’转变。 Candida rugosa脂肪酶交联酶晶体制备过程包括两个主要步骤:酶的分批结晶和晶体的化学交联,这两步对于保证催化剂稳定性和良好的机械性能同等重要。用气相平衡法制备Candida rugosa脂肪酶晶体,沉淀剂以2-甲基-2,4戊二醇为最佳,优化结晶条件如下:沉淀剂2-甲基-2,4戊二醇浓度为40%、pH5.0—5.5、温度10℃。酶晶体采用双功能试剂戊二醛交联,优化交联反应条件如下:戊二醛浓度1%、pH5.0、温度25℃、时间60min。制备出的交联酶晶体不仅具有很好的温度稳定性和pH稳定性,而且在水溶性有机溶剂中如50%的四氢呋喃、50%-甲基亚砜等中仍能保持一定活性。 酶结构与功能的研究是我们必须面对的基本问题,对酶在晶体状态下的催化动力学的研究,交联Candida rugosa脂肪酶晶体的表观动力学常数K_(Mapp)。为7.30×10~(-2)M,最大反应速度V_(max)=7.9μmol/min.mg,其催化活性相对于溶液酶的有一定程度下降。对酶晶体催化剂界面活性研究发现交联酶晶体缺少界面活性。 Candida rugosa脂肪酶无论粗酶形式还是交联酶晶体形式都可以选择性催化(R,S)-酮基布洛芬氯乙酯水解,外消旋体底物中对映体(S)-酮基布洛芬氯乙酯的水解速度比(R)型对映体的水解速度快,所以产物酮基布洛芬的光学活性为(S)型对映体,只不过其交联酶晶体形式的立体异构选择性远大于粗酶。Candida rugosa脂肪酶交联酶晶体形式催化酮基布洛芬的氯乙酯的水
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:O621.3

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【引证文献】
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【参考文献】
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