水/有机溶剂两相体系微生物催化不对称还原制备(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

研究了水/有机溶剂两相体系中,出芽短梗霉SW0202细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原制备(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(CHBE)的过程。有机溶剂的选择表明邻苯二甲酸二丁酯为该反应最适有机溶剂,与单一水相体系相比,水/邻苯二甲酸二丁酯两相体系能明显改善反应效率。通过系统考察一些因素如相体积比、振摇速度、反应温度和pH等对反应速度、摩尔转化率和产物光学纯度的影响发现,这些因素对还原反应的初速度和摩尔转化率有较明显的影响,而对产物的光学纯度影响不明显。优化后的条件为:水与有机溶剂的相体积比1:1,振摇速度180r·min-1,温度30℃,pH7.0。在该优化反应条件下,水/有机溶剂两相体系中出芽短梗霉SW0202细胞催化COBE生成(S)-CHBE不对称还原反应的最大摩尔转化率和产物的光学纯度分别达到了94.8%和97.9%e.e.,在用Na2CO3溶液控制水相pH7.0条件下,有机相中的产物浓度积累达58.2g·L-1。

手性1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的合成与拆分

3,5-双三氟甲基苯乙醇是一种重要的手性药物阿瑞吡坦的中间体,目前有多种制备方法。本文综述了手性1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇合成与拆分的研究进展。从化学法和生物法两方面重点介绍了不对称合成制备光学活性1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的研究现状,概述了外消旋体1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇拆分的方法。

厄斯考维菌产羰基还原酶的发酵条件优化

从土壤中筛到一株产羰基还原酶的菌种骚动厄斯考维菌(Oerskovia turbata)ZJPH1604,利用该微生物细胞可不对称催化3-氯苯乙酮合成(R)-1-(3-氯苯基)乙醇,对映体过量值>99.9%.通过单因素试验发现:酵母提取物、(NH_4)_2SO_4和KH_2PO_4为影响酶活的显著影响因子,继而采用响应面法对产酶条件进行了优化.结果表明:最优发酵培养基组成为葡萄糖15.0g/L,酵母提取物30.0g/L,(NH_4)_2SO_4 2.6g/L,KH_2PO_4 2.8g/L,NaCl 0.6g/L,MgSO_4 0.8g/L.在最适培养条件下,菌体羰基还原酶的酶活力达到32.0U/g,较优化前提高了166.7%.为高效合成(R)-1-(3-氯苯基)乙醇提供了新途径,丰富了生物不对称合成手性药物中间体的手段.

固定化细胞有机相催化不对称还原β-羰基酯

将酵母细胞用海藻酸钙包埋后用于有机相催化不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯制备光学活性的4-氯-3-羟基丁酸乙酯,从中筛选得到具有较高立体选择性和还原能力的菌株假丝酵母SW0401,将此菌株的细胞固定化细胞作为研究对象,系统考察了固定化条件、固定化细胞大小、反应溶剂、初始底物浓度、辅助底物、固定化细胞热处理和抑制剂对还原反应的影响。结果表明,上述因素对反应的摩尔转化率和产物(S)-CHBE光学纯度有显著影响。固定化时所用缓冲液的pH值为7.0时和固定化细胞颗粒平均直径为2.5 mm较合适,以正己烷为反应介质时反应的摩尔转化率和产物光学纯度最优,初始底物浓度以54.7 mmol/L为宜,辅助底物以1-己醇为佳。对固定化细胞的热处理和添加抑制剂烯丙醇均能够明显改善产物的光学纯度,但对提高摩尔转化率有负面影响。

恶臭假单胞菌产羰基还原酶的发酵条件优化

从土样中筛选得到一株产羰基还原酶的菌种恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)ZJPH1606,该菌能不对称催化2'-三氟甲基苯乙酮合成(R)-1-(2-三氟甲基苯基)乙醇,对映体过量值超过99.0%.通过单因素考察产酶培养基组成发现:葡萄糖、牛肉膏和MgSO_4·7H_2O对酶活的影响较为明显,进一步采用响应面法对产酶培养基进行了优化.结果表明:最优发酵培养基组成为葡萄糖38.5g/L,牛肉膏32.7 g/L,MgSO_4·7H_2O 1.1 g/L.在最适培养条件下,菌体酶活力达0.31 U/g,较优化前提高了71.0%.该研究结果丰富了羰基还原酶数据库的基因序列,为高效合成(R)-1-(2-三氟甲基苯基)乙醇提供了新途径.

高职生物药物制备技术课程建设研究与实践

生物药物制备技术课程是我校生物制药技术专业的核心课程。简要介绍了该课程教学对生物制药技术专业人才职业能力和职业素养培养的重要性,重点对生物药物制备技术课程建设研究和实践等方面进行了探讨和总结。

导师制下高职生物制药专业学生实践创新能力培养探索

实践创新能力培养是高职人才培养目标的重要内容。阐述高职生物制药技术专业学生实践创新能力培养的必要性,介绍导师制下实践创新能力培养实施过程和取得的成效,探讨当前实施导师制存在的问题及相应对策。

虫草多糖的化学结构及药理活性研究进展

作为虫草的主要活性成分之一,虫草多糖具有多种药理活性.近年来随着虫草菌无性型和液体深层发酵技术的发展,虫草多糖已成为多糖研究的热点.本文概述了发酵虫草及其多糖相关产品的开发,介绍了虫草多糖的化学结构研究及其在质量控制中的应用,重点综述了虫草多糖药理活性的研究进展,包括抗肿瘤、降血糖、对肝脏和肾功能的保护作用,以及免疫调节作用,分析了虫草多糖研究中存在的问题,并对其今后的研究开发进行了展望.

离子液体中酵母细胞不对称还原合成(R)-3-羟基丁酸乙酯

采用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)与缓冲液构成的两相体系,在其中进行了膜醭毕赤酵母(Pichia membranaefaciens Hansen)细胞催化乙酰乙酸乙酯(EOB)不对称还原,制备光学活性的(R)-3-羟基丁酸乙酯(R-EHB)。系统地考察了一些因素,如离子液体浓度、缓冲液pH、辅助底物种类和浓度、反应温度、底物浓度、菌体浓度和转化时间等对该反应的影响。结果表明,上述因素对反应的产率和产物光学纯度影响较大。较佳的生物还原反应条件为:[BMIM]PF6体积分数20%,辅助底物为80g·L-1葡萄糖,pH7.8,反应温度30℃,底物乙酰乙酸乙酯浓度0.5mol·L-1,菌体浓度280g·L-1,转化18h。在此优化条件下,反应产率达72.2%,R-EHB对映体过量值为70.3%。与单一水相体系和正己烷-缓冲液两相体系相比较,在[BMIM]PF6-缓冲液两相体系中进行EOB的生物不对称还原可有效减少底物抑制,提高反应效率。

脂肪酶Novozyme 435选择性催化2,2-二甲基环丙烷甲酸乙酯合成S-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酸

采用脂肪酶催化外消旋2,2-二甲基环丙烷甲酸乙酯(DMCPE)不对称水解合成西司他丁关键手性中间体S-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酸(S-(+)-DMCPA).比较了5种不同来源的脂肪酶,从中优选出立体选择性较高和催化活性较高的脂肪酶Novozyme 435,系统考察了影响该酶催化不对称水解反应的关键因素,获得了优化的生物催化工艺条件.结果表明,当脂肪酶Novozyme 435用量为16g/L,底物DMCPE浓度为65mmol/L时,以pH值为7.2的磷酸缓冲液(1mol/L)为反应介质,30℃反应64h,产物的收率和光学纯度分别为45.6%和99.2%.脂肪酶Novozyme 435催化DMCPE不对称水解制备S-(+)-DMCPA工艺的产物光学纯度高,路线可行,并且酶可重复使用,具有良好的工业化应用前景.

三叶青颗粒状愈伤组织悬浮培养系的建立及培养条件的优化

目的建立三叶青颗粒状愈伤组织悬浮培养系,并筛选出适合三叶青细胞生长和总黄酮积累的较佳培养条件。方法比较了基础培养基类型、碳源、氮源、激素等对三叶青颗粒状愈伤组织悬浮细胞生长及黄酮积累的影响。结果三叶青颗粒状愈伤组织悬浮培养可以采用两步法进行:先在MS培养基(含3%蔗糖、30 mmol/L总氮浓度、NH4+-NO3-为1∶2、6-苄氨基嘌呤4 mg/L、吲哚丁酸1.5 mg/L)上培养24 d,再更换到B5培养基(含5%蔗糖、30 mmol/L总氮浓度、NH4+-NO3-为0∶1、6-BA 2 mg/L、吲哚丁酸1.5 mg/L)中培养16 d收获黄酮。结论采用悬浮培养方式生产三叶青颗粒状愈伤组织不仅可以大大地缩短生产周期,而且细胞培养物中的总黄酮量也明显高于原植株及固体培养的愈伤组织,具有较大的可行性。

离子液体在生物催化反应中的应用进展

作为一种新型反应介质,离子液体被誉为21世纪清洁绿色工业中最理想的反应介质之一,它具有非挥发性、强极性和热稳定性好等特点.近年来,离子液体以其独特的优势成为生物催化反应研究的热点,尤其是作为生物催化反应的溶剂和共溶剂更是备受关注.本文介绍了离子液体的组成和性质,总结和讨论了离子液体对酶的活性、稳定性和选择性的影响,综述了离子液体在酶和微生物细胞生物催化反应中的应用进展,同时指出了现阶段研究中存在的问题,并对未来发展方向作了展望.

两相体系中微生物法转化异丁香酚生成香草醛的研究

从土壤中筛选获得一株能耐受高浓度异丁香酚并高效转化生成香草醛的纺锤芽孢杆菌Bacillus fusiformis菌株CGMCC1347,研究了微生物细胞在异丁香酚-水两相体系中转化异丁香酚制备香草醛的过程。在异丁香酚体积分数60%,初始pH 4.0,温度37℃,转速180 r/min的条件下,转化72 h,湿细胞质量浓度达60 g/L时,香草醛质量浓度高达46.10 g/L。

离子液体/缓冲液两相体系中热带假丝酵母不对称还原制备(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇

研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM]PF6/缓冲液两相体系中,热带假丝酵母104细胞催化3,5-双三氟甲基苯乙酮不对称还原制备(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的反应过程。通过考察影响生物还原反应的主要因素,如离子液体浓度、辅助底物种类和浓度、底物浓度、菌体浓度和转化时间等,发现上述因素对产率影响较大,但基本不影响产物手性醇的光学纯度。优化得到的较佳还原反应条件为:[BMIM]PF6体积分数5%,辅助底物为60 g L 1异丙醇,底物3,5-双三氟甲基苯乙酮浓度70 mmol L 1,菌体浓度350 g L 1,转化时间24 h。在优化条件下,产率达82.5%,产物(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的对映体过量值大于99.9%。与水相转化相比,采用[BMIM]PF6/缓冲液两相体系进行3,5-双三氟甲基苯乙酮的生物不对称还原可有效提高底物浓度和产率,且反应时间缩短了6 h。

基因工程菌在不对称还原制备手性醇中的应用进展

综述了基因工程菌在手性醇合成中的研究情况。介绍了合成手性醇的酶学研究及酶的基因特性,重点阐述了工程菌的质粒构建及表达体系对不对称合成的催化效率和立体选择性的影响,并对基因工程菌不对称还原制备手性醇的应用前景进行了展望。

原生质体紫外诱变选育L-半胱氨酸高活力转化菌株

对Pseudomonas sp．HJ14的原生质体制备和再生条件进行了研究，并对其原生质体紫外辐照诱变选育L-半胱氨酸高活力转化菌株。在37℃、2mg／mL溶菌酶作用下酶解60min，其原生质体的形成率和再生率分别为78．6％和28．6％。经过紫外辐照诱变Pseudomona sp．HJ-14原生质体，在含DL-2-氨基-△^2-噻唑啉-4-羧酸（DL-ATC）再生平板上筛选抗性菌株，获得1株酶活较高的正突变株B-3，该菌株具有良好的遗传稳定性和酶活稳定性。采用5L罐进行产酶培养，并在pH8．0、DL-ATC·3H2O浓度为10g／L、42℃酶促反应9h，L-半胱氨酸最高产量达4．63g／L，摩尔转化率为76．5％，较HJ-14提高了117．7％。

双水相体系中甾类化合物6-甲基氢化可的松的生物转化研究

双水相体系作为一种新型生物反应体系,与其他反应体系相比,双水相体系具有生物相容性高、反应条件温和以及实现生物反应-产物分离耦合等优点.利用简单节杆菌Arthrobacter simplex UR016在PEG/Dextran双水相体系中对6-甲基氢化可的松进行Δ^1脱氢制备6-甲基泼尼松龙,对双水相体系的组成进行了选择和优化,研究得到的最佳转化体系组成和配比为16%PEG20000/4%Dextran40000.在构建的此双水相转化体系中最适6-甲基氢化可的松底物加入量为4.5 g/L,转化48 h,6-甲基氢化可的松的转化率可达到95.72%,较水相脱氢转化率提高了25%～30%.

正交法优化三叶青继代增殖与生根培养的条件

目的探究三叶青的组培快繁技术。方法通过正交试验对三叶青的腋芽增殖、生根培养条件进行优化,得出三叶青的快速繁殖的最适培养基。结果在MS培养基上附加2 mg L-16-BA+0.5 mg L-1ZT+1mg L-1IBA时芽的增殖效果最好;而在1/2MS培养基上附加1.0 mg L-1IBA+20 g L-1蔗糖时,生根效果最佳。结论通过腋芽增殖快繁育苗技术可获得完整植株,达到快速繁殖的目的。

含离子液体介质中生物拆分制备S-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酸

以含离子液体共溶剂体系为反应介质,采用脂肪酶Novozym 435生物拆分2,2-二甲基环丙烷甲酸乙酯(DMCPE)制备S-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酸(S-(+)-DMCPA).研究表明:Novozym435在含离子液体[BMIM]OTF体系中的催化活性和立体选择性最好.通过对离子液体体积分数、缓冲液pH值、底物浓度及反应时间等因素的考察,确定最佳反应条件:[BMIM]OTF体积分数6%,Novozym 435用量16g/L,DMCPE浓度100mmol/L,缓冲液pH 7.2,30℃,反应52h.在优化的条件下,产率达47.4%,ee值为97.4%.考察了脂肪酶Novozym 435的重复利用情况,结果发现:脂肪酶可重复使用4次.与水相拆分相比,采用含亲水性离子液体[BMIM]OTF共溶剂体系进行DMCPE的生物拆分,底物浓度可由65mmol/L提高到100mmol/L,反应时间缩短12h,有效地提高了反应效率.

离子液体对热带假丝酵母细胞生物相容性的研究

采用琼脂扩散法、糖代谢活力保留法和细胞生长抑制试验评价了6种离子液体对热带假丝酵母104细胞的毒性大小,以期构建可用于热带假丝酵母细胞催化3,5-双三氟甲基苯乙酮不对称还原的含离子液体反应体系.研究表明:离子液体[EMIM](L)-Lac对热带假丝酵母细胞的毒性最小,在含该离子液体的体系中进行不对称还原时可获得最高产率.阴离子为(L)-Lac-的离子液体对细胞的毒性较BF4-的低;且阴离子为BF4-时,离子液体对细胞的毒性随阳离子咪唑环上烷基侧链取代基长度的增加而增加.与基于细胞生长抑制试验获得的离子液体EC50值的毒性评价相比较,采用琼脂扩散法和糖代谢活力保留法均可快速、简便地检测离子液体的生物相容性,后两种方法可为快速筛选合适的离子液体种类,以构建含离子液体反应体系提供一定的依据.