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环氧化物水解酶拆分苄基缩水甘油醚的研究

明飞平  
【摘要】:手性环氧化物是有机合成中非常重要的手性合成砌块,可以方便地合成许多有生物活性的手性化合物,因而在手性合成和医药工业上具有极其重要的应用价值。 手性苄基缩水甘油醚(benzyl glycidyl ether, BGE)是许多昂贵新型药物合成的原料和关键中间体,如(R)-BGE是合成acetogenins等一大类免疫抑制剂的重要原料;MMOL/LP-2抑制剂ABT-770是一种新型抗癌药物,(S)-BGE是其合成的原料;SPIKET-P是海洋天然药物spongistatin 1的新型药效团,具有抗肿瘤的作用,(R)-BGE是合成SPIKET-P的起始原料。本文即试图筛选能高度对映体选择性的水解外消旋BGE的菌株,并对其发酵产酶条件和拆分条件进行研究。 以BGE为唯一碳源从土壤中筛选到了8株环氧化物水解酶产酶菌株,其中一株黑曲霉G5对映体选择性很高,能将BGE立体选择性水解,保留(R)-BGE。 该菌株产生EH的最佳培养基组成为:蔗糖1.0%、玉米浆2.0%、NaCl1.0%,初始pH为4.0。250 ml三角瓶装30 ml,120 r/min摇床上30℃培养30h后收集菌体。对20 mmol/L底物,水解3h后保留(R)-BGE,其ee值达100%。 最适拆分条件为:底物BGE浓度20 mmol/L,pH 6.5,用50 mmol/LTris-HCl缓冲液配制转化液,菌液量与转化液量比为5,转化液中添加20 g/L的吐温60,于30℃下进行转化。转化3h后(R)-BGE的ee值达到100%,转化率为43.3%。 在最适转化条件下,利用200 mg/ml的冻干粗酶制剂对200 mmol/L BGE进行转化,7h后(R)-BGE的ee值达100%,转化率为45.3%,表明该酶制剂可用于高浓度BGE的拆分。


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