有机溶剂中(R)-醇腈酶催化不对称合成(R)-苯乙醇腈

研究了来源于杏仁的 (R) 醇腈酶在有机溶剂异丙醚中催化苯甲醛与HCN不对称合成 (R) 苯乙醇腈 ,初步探讨了来源于不同杏仁的 (R) 醇腈酶的筛选、最适酶量的确定以及底物HCN与苯甲醛的配比、底物浓度、酶的微环境 pH和反应温度对不对称合成反应的影响 .结果发现 ,来源于苦杏仁的 (R) 醇腈酶优于来源于甜杏仁的 (R) 醇腈酶 .优化的反应条件为 :最适酶量 15 0 g/L,HCN与苯甲醛的配比 2 5 ,苯甲醛浓度 3 0 0mmol/L ,酶的微环境 pH 5 4,反应温度 0～ 5℃ .在该优化反应条件下 ,反应平衡转化率和产物的光学纯度均高达

用壳聚糖修饰的MCM-48固定化脂肪酶拆分(R,S)-1-苯乙醇

研究了涂覆壳聚糖(CS)的介孔分子筛MCM-48固定化假单胞菌脂肪酶(PSL),及其在(R,S)-1-苯乙醇转酯化拆分反应中的催化性能.结果表明,壳聚糖与MCM-48的质量比为1∶10时,用有机相固定化法制备的固定化酶PSL/CS-MCM-48显示了较高的催化活性及对映选择性,且高于游离酶和纯壳聚糖固定化酶PSL/CS.在PSL/CS-MCM-48的催化作用下,1-苯乙醇的转化率(C)达到46.9%,(S)-1-苯乙醇的对映体过量值(eeS)达到87.5%,产物(R)-1-乙酸苯乙酯的对映体过量值(eeP)大于99%,对映选择性参数(E)为576.同时,PSL/CS-MCM-48对(R,S)-1-苯乙醇催化转酯化拆分具有良好的重复使用性.

动力学拆分制备(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇

通过动力学拆分方法,由3,5-双三氟甲基苯乙酮出发,经过NaBH4还原,制备得到高纯度消旋化的(R,S)-3,5-双三氟甲基苯乙醇。经过筛选得到2种高效高选择性动力学拆分(R,S)-3,5-双三氟甲基苯乙醇的脂肪酶:Novozym 435和Rhizopus arrhizus。以Rhizopus arrhizus作为实验脂肪酶,考察了影响其动力学拆分的因素,包括溶剂、反应温度和底物浓度,获得最佳的反应条件为:正己烷作为溶剂,40℃下反应,底物浓度为100 mmol/L。在最佳的条件下,以乙酸乙烯酯作为酰基供体进行动力学拆分反应,经过后期的分离纯化,成功制备得到了e.e.值接近100%的(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇。

解脂耶氏酵母不对称还原苯乙酮合成(R)-苯乙醇

为了提高解脂耶氏酵母对苯乙酮的催化效率,以20mmol/L的苯乙酮和苯乙醇为筛选压力,采用紫外诱变获得突变株,优化了反应体系参数,如温度、p H值、辅助底物、有机溶剂(如甲苯、己烷、辛烷、DMF、DMSO等)以及离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,BMIM·PF6)等对催化体系的影响。结果表明,利用解脂耶氏酵母突变株全细胞催化苯乙酮(20mmol/L)合成(R)-苯乙醇,转化率76%,e.e.达99.2%。优化后的反应体系如下:最适辅助底物为葡萄糖,反应温度30℃,p H=7.0,30%(体积分数)疏水性离子液体BMIM·PF6。当利用解脂耶氏酵母突变株的发酵液为催化体系,向反应体系中添加30%(体积分数)BMIM·PF6,以60mmol/L苯乙酮为底物,反应36h,(R)-苯乙醇的转化率达95%,e.e.值达97%。解脂耶氏酵母突变株全细胞催化苯乙酮不对称还原反应,在高底物浓度、高转化率以及高光学纯度等方面具有突出表现。

一种新颖深海微生物羧酸酯酶制备(R)-苯乙醇的研究

深海微生物酯酶BSE00077能够有效地水解拆分消旋乙酸苏合香酯,制备(R)-1-苯乙醇。优化的反应条件为50mmol×L^(-1)底物,10%体积分数的正庚烷作为溶剂,在p H 7.0和30℃条件下反应2h。经过优化后,目标产物(R)-1-苯乙醇的对映体过量值超过99%,转化率超过30%。我们发现酯酶BSE00077也能够拆分不同酰基链长的1-苯乙醇酯,酰基链长会影响1-苯乙醇的对映体过量值。深海来源的酯酶BSE00077作为生物催化剂在工业上制备(R)-1-苯乙醇和其他手性化工产品具有很好的应用潜力。

乳酸克鲁维酵母Kluyveromyces lactics整细胞催化苯乙酮制备(R)-1-苯乙醇工艺研究

在研究乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactics)生长特性基础上,确定了该菌株最佳碳源和用量为蔗糖23.8g/L,最佳氮源和用量为酵母浸粉10.0g/L;研究发现,与静息细胞催化相比,乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactics)在培养18h后添加底物苯乙酮催化更加有利于转化为(R)-1-苯乙醇;最后对苯乙酮催化工艺进行了5因素4水平的正交实验优化.结果表明,Kluyveromyces lactics细胞采用蔗糖23.0g/L,酵母浸粉10.0g/L,磷酸二氢钾2.0g/L,七水合硫酸镁1.5g/L,30℃条件下培养18h后,每隔4h分3次添加底物苯乙酮,底物容量为249mmol/L,整细胞催化24h,(R)-1-苯乙醇化学收率95%,光学收率均达到99.5%以上.

非水相中微生物脂肪酶催化转酯化拆分(R,S)-α-苯乙醇

研究了非水有机溶剂体系中脂肪酶不对称转酯化拆分(R,S)-α-苯乙醇反应,比较了15种不同微生物来源的脂肪酶,从中优选出催化活性及对映选择性较高的脂肪酶LipasePS,系统考察了影响该酶催化不对称转酯化反应的关键因素,获得了优化的催化拆分工艺条件.结果表明,脂肪酶LipasePS在非水反应体系中,以正己烷为反应介质,初始水活度为0.75,底物苯乙醇和乙酸乙烯酯浓度分别为0.3和0.6mol/L,加酶量5mg/ml,35°C,200r/min,反应14h后,底物(R,S)-α-苯乙醇的转化率达44.7%,产物(R)-乙酸苯乙酯的光学纯度达98.6%.水活度可影响酶对底物的转化率和对映选择性.

解脂耶氏酵母不对称合成(R)-苯乙醇的条件优化

手性苯乙醇及其衍生物是合成手性药物及其中间体的重要模块。以前期筛选到的解脂耶氏酵母全细胞为催化剂,探究影响不对称合成(R)-苯乙醇的各种因素,优化转化条件。结果表明,以2.0%甘油为辅助底物;转化温度为30℃,反应体系初始p H值为7.0,微生物细胞含量为0.25 g/m L,底物浓度为45 mmol/L并以2%乙醇作为底物助溶剂,转化36 h获得的底物转化率高达96.96%,此时产物对映体过量值(e.e.值)为94.82%。

壳聚糖-Fe_3O_4超顺磁微球固定脂肪酶催化拆分(R,S)-1-苯乙醇

为将脂肪酶固定化,以提高酶的稳定性、使酶可以重复利用和降低生产成本,采用化学共沉淀法制备Fe3O4,以透射电镜、X-射线粉末衍射和红外光谱对所得产品进行表征,并且采用硅烷-戊二醛偶联法和壳聚糖包埋法分别将脂肪酶固定于磁球表面,再以生物拆分(R,S)-1-苯乙醇为模型考察了各种因素对转酯反应的影响。结果表明:化学共沉淀法制备Fe3O4为粒径小于20 nm的磁性纳米粒子;壳聚糖包埋法操作简单、酶载量大;扫描电镜分析揭示固定酶的磁球表面含有大量微孔结构。在最佳条件下,1-苯乙醇的转化率达44.3%,对映体过量值eep为99%,酶的半衰期为121h。反应完成后,施加外磁场可使酶与反应体系迅速分离,固定化酶重复使用11次酶的活性没有明显减少,说明壳聚糖-Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶具有高的活性和稳定性。

有机-无机纳米复合材料固定化猪胰脂肪酶催化消旋α-苯乙醇转酯化拆分反应

以功能性离子液体作为桥联剂,将天然有机高分子材料壳聚糖(CS)和介孔SiO2(SBA-15)制备一种新型有机-无机纳米复合材料。以合成的复合材料为载体,用于猪胰脂肪酶(PPL)的固定化,并在有机相中对其催化α-苯乙醇转酯化拆分反应进行研究。结果表明:新型纳米复合材料固定化PPL在最优工艺条件(反应温度45℃、反应时间13 h、醋酸乙烯酯和苯乙醇的摩尔比8∶1、底物浓度3 mol/L、转速200 r/min)下,对消旋α-苯乙醇与乙酸乙烯酯的转酯化拆分活性和立体选择性有了大幅度提升。在转化率为55.3%时,底物S-对映体过剩值可达99.3%,对映体选择性可达77.2%,相比游离酶提高了13.04倍。研究证明基于功能性离子液体连接的壳聚糖-介孔硅纳米材料是提高酶选择性和催化效率的良好载体。

谷氨酸脱氢酶与醇脱氢酶的共表达及其在制备(R)-2-氯-1-苯乙醇中的应用

【背景】醇脱氢酶AdhS能催化不对称还原反应制备(R)-2-氯-1-苯乙醇,但由于自身再生辅酶NADH的能力不足,需要辅酶再生酶协助其再生NADH。谷氨酸脱氢酶能以谷氨酸为底物,再生辅酶NAD(P)H,具有辅酶再生酶的潜力。【目的】克隆表达谷氨酸脱氢酶基因gdhA,构建谷氨酸脱氢酶GdhA与醇脱氢酶AdhS的大肠杆菌共表达体系,提高AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率。【方法】从枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)168中克隆基因gdhA,并在大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21(DE3)中表达,分析辅酶再生活力;再与醇脱氢酶AdhS共表达,优化表达条件;分析不同辅酶再生方案对制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率的影响。【结果】谷氨酸脱氢酶GdhA再生NADH的比活力为694 U/g。经GdhA与AdhS的共表达及表达条件优化后,制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率达465 U/L。经比较,GdhA协助再生辅酶NADH,可使AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率提高到约3倍。【结论】谷氨酸脱氢酶GdhA为NADH高效再生酶,与醇脱氢酶AdhS共表达可显著提高AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率。

新型1,3-二丁基咪唑离子液体中脂肪酶催化折分(R,S)-1-苯乙醇

设计合成6种采用不同1,3-二丁基咪唑阳离子和六氟磷酸(PF6-)或双三氟甲烷磺酰亚胺(TFSI-)阴离子的离子液体.以脂肪酶催化拆分1-苯乙醇为模型反应,分别考察介质、水含量和温度对反应的影响.结果表明,在1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([D(i-C4)Im][PF6])离子液体介质中酶的活性和反应性明显高于其它离子液体和正己烷.因此,[D(i-C4)Im][PF6]被确定为反应介质.在最佳条件下,初始反应速率是1.93μmol?mg-1?min-1,1-苯乙醇的转化率达50%,对映体过量值eep>99%,酶的半衰期为348h,酶重复使用10次后活性没有明显减少.此外,圆二色谱、内源荧光光谱和光学显微镜研究表明,酶在[D(i-C4)Im][PF6]中保温6d后氨基酸残基的裸露程度略有增加,但其二级结构仍保持稳定,且以天然的折叠球形态存在.

细胞破碎方法对Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶拆分乙酸苏合香酯的影响

(R)-1-苯乙醇是手性药物合成的关键手性砌块,在多种手性化合物的合成及医药、香料的工业生产中具有重要的作用。对筛选自西太平洋深海沉积物的Bacillus sp.DL-2进行破碎,获取的胞内蛋白酶能有效拆分(±)-乙酸苏合香酯,制备高光学纯的(R)-1-苯乙醇。为使拆分效果最优化,本试验对比了表面活性剂、溶菌酶和超声法3种不同的破碎细胞方式,并对表面活性剂和溶菌酶破碎法进行了单因素条件优化。最优方法及优化的反应条件为:使用体积分数0.5%的表面活性剂曲拉通X-100在35℃和pH7.0条件下破碎细胞2h。经过优化后,(R)-1-苯乙醇的对映体过量值为96%,转化率为23%,为利用胞内蛋白酶生产手性化学品提供了参考。

氧化微杆菌C3催化3,5-双三氟甲基苯乙酮的不对称反-Prelog还原(英文)

(R)-3,5-双三氟甲基-1-苯乙醇是合成神经激肽1受体拮抗剂阿瑞匹坦的关键手性醇中间体.通过筛选得到一株氧化微杆菌C3(Microbacterium oxydans C3),其能不对称还原底物3,5-双三氟甲基苯乙酮为(R)-3,5-双三氟甲基-1-苯乙醇.在底物浓度为5 g/L时,生物转化反应40 h,能达到>99%的ee值和95%的底物转化率.底物浓度提高到50 g/L时,生物转化的ee值依然保持99%,并能达到56%的底物转化率.利用该氧化微杆菌C3对其他含氟苯乙酮衍生物进行生物转化反应,同样得到了较高的立体选择性和底物转化率.

阿瑞吡坦关键手性中间体精馏提取工艺研究

阿瑞吡坦是目前临床治疗癌症化疗时的镇吐药之一,(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇((R)-BTPE)是合成其关键手性中间体,由3,5-双三氟甲基苯乙酮(BTAP)经生物不对称催化方法合成.由于合成工艺中存在BTAP无法完全转化为(R)-BTPE的现象,致使(R)-BTPE产品中有BTAP残留,导致(R)-BTPE纯度和回收率无法同时符合工艺要求.首先基于实验数据采用Aspen Plus对精馏过程进行数值模拟,结果发现底物的实际测定数据与模拟数据偏差小于3.5%,产物的实际测定数据与模拟数据偏差小于8.5%,数据吻合较好,证明Aspen Plus适用于该物料体系的分离.利用Aspen Plus灵敏度分析工具,分析理论回流比、塔板数、进料位置以及料液的采出与进料摩尔比等,确定最优设计参数,最终得到BTAP理论收率为99.4%,纯度99.6%和理论收率为98.1%,纯度97.6%的(R)-BTPE,为今后的工业化生产提供可靠的理论依据.

生物催化合成阿瑞吡坦关键手性中间体研究进展

阿瑞吡坦是一种神经激肽-1(NK-1)受体阻断剂,是治疗癌症病人化疗型呕吐的药物,具有广阔的市场前景.(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇是合成阿瑞吡坦药物的关键手性中间体.利用生物催化法制备(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇具有立体选择性高、反应条件温和和环境友好等优点,近年来受到广泛关注.主要综述了生物不对称还原制备技术,包括酶催化、微生物细胞催化和重组工程菌催化,酶催化拆分制备技术,以及含离子液体新型介质体系中的微生物全细胞催化制备技术在(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇中的应用.

环氧树脂固定化的Bacillus sp.DL-2胞外蛋白酶在拆分(±)-乙酸苏合香酯中的应用

环氧基是一个非常活跃的基团,它能与酶、蛋白质和核酸等生物分子发生反应形成共价键,有利于生物分子的固定化。经共价结合法固定化的酶其稳定性及重复使用性可得到显著提高。用环氧树脂ES-103B为载体采用共价结合法对海洋细菌Bacillus sp.DL-2的胞外蛋白酶进行固定化,经过单因素实验优化条件得出最优固定化条件为:p H 8.0的胞外蛋白酶溶液,25 g/L的ES-103B,45℃下反应8h。采用此最优条件下的固定化酶拆分(±)-乙酸苏合香酯制备出了e.e.p=97.5%的(R)-1-苯乙醇(产率为45.0%)和e.e.s=99.2%的(S)-乙酸苏合香酯(产率为83.9%)。该固定化酶拆分(±)-乙酸苏合香酯在重复使用8次后制备出的(R)-1-苯乙醇的e.e.p仍大于90%,且固定化胞外蛋白酶在4℃下具有较好的储存稳定性。