离子液体毒性、生物降解性及绿色离子液体的设计与合成

离子液体作为溶剂或催化剂在化学反应、分离过程、电化学及其它领域中已有广泛的应用.离子液体一直被认为是一种环境友好的"绿色溶剂",最近几年其潜在的毒性、生物降解性及绿色离子液体的设计与合成才引起人们的重视.综述了近年来该领域的研究进展.

蛋白核小球藻发酵产油脂的研究

从5种不同来源的小球藻中筛选到1株油脂产量较高的蛋白核小球藻Chlorella pyrenoi-dosa No.2。研究了培养基组成及培养条件对其细胞生长和油脂积累的影响。结果表明,最适培养基组成为(g/L):葡萄糖20,甘氨酸0.08,MgSO4·7H2O0.4,K2HPO41.0,FeSO4·7H2O0.004;适宜的培养温度、初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130r/min和650Lux。在上述优化条件下培养7d,Chlorella pyrenoidosa No.2的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73g/L和40.15%提高到6.56g/L和59.90%,油脂产量提高了162%。Chlorella pyrenoidosa No.2能以木糖为碳源产油脂,可望用于以木质纤维素等可再生生物质资源为原料生产油脂。气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似,不饱和脂肪酸含量达71%左右,可作为生产生物柴油的原料。

表面活性剂对面包酵母细胞催化2-辛酮不对称还原反应的影响

实验研究了表面活性剂(SDS,CTAB,Emulsifier OP-6)对面包酵母细胞催化2-辛酮不对称还原反应的影响.结果表明,当底物浓度为10mmol/L时,在不含表面活性剂的体系中,副反应和逆反应使反应96h后的得率和产物(S)-2-辛醇对映体过量率(Enantiomeric Excess,e.e.)仅为77.4%和78.8%.一定浓度的表面活性剂可提高正反应速率、降低逆反应和副反应速率,在含0.4mmol/L Emulsifier OP-6或0.04mmol/L CTAB的体系中反应96h,得率分别达到88.4%和91.1%,产物e.e.值为97.0%和94.5%.反应得率和产物e.e.值提高与表面活性剂对细胞生长、细胞膜透性的改变有关.EmulsifierOP-6的作用效果优于其他2种表面活性剂.

离子液体中糖酯类化合物的酶法合成

糖酯作为一种非离子型表面活性剂,由于特殊的两亲结构,已广泛应用于医药、食品及化妆品工业.除作为表面活性剂外,一些糖酯及其衍生物还具有抗菌及抗肿瘤等生物活性.酶法合成糖酯反应条件温和,选择性高.有机介质中酶促糖酯合成的困难在于糖类化合物的低溶解度.离子液体作为新型绿色反应介质,用于糖酯类化合物的酶法合成具有许多优点.综述了近年来该领域的研究进展.

分子量及酰基供体对酶促魔芋葡甘聚糖酰化反应的影响

研究了在有机介质叔丁醇中魔芋葡甘聚糖(KGM)的分子量及酰基供体对固定化脂肪酶Novozym 435催化KGM乙酰化反应的影响.KGM的分子量对酶促其酰化反应的活性及产物取代度有显著影响.随着KGM分子量的增大,酶催化反应的速率逐渐下降,产物的取代度逐渐减小.KGM分子量对该反应的影响与不同分子量KGM的溶解度、体系粘度、空间位阻及颗粒形态等因素有关.以不同链长的脂肪酸乙烯酯为酰基供体时,随着酰基供体中脂肪酸碳链的增长,酶促KGM酰化反应速率逐渐下降,产物的取代度逐渐减小,且该酰化反应具有高度的区域选择性,反应均发生在C6-OH上.

盐对酶促对羟基苯甘氨酸酯不对称水解的影响

本文探讨了以盐为添加剂时,盐的种类、酶的种类及底物结构对酶促外消旋对羟基苯甘氨酸酯不对称水解的影响。结果表明,在所研究的17种盐中,盐酸盐及草酸盐对Novozym 435催化对羟基苯甘氨酸甲酯水解无影响,磷酸钾仅可加快反应速度,碳酸氢盐、铵盐磷酸钠、醋酸钠均既能增加反应速度又能提高对映体选择性;其中碳酸氢铵为最适添加剂,可使产物对映体选择率E值达78。添加碳酸氢铵可分别提高蛋白酶Alcalase催化该反应的反应初速度及E值1.30倍和3倍;却使蛋白酶Papain催化同一反应的反应初速度和E值下降35%及60%。以碳酸氢铵为添加剂,Novozym 435催化对羟基苯甘氨酸乙酯和丙酯的E值可由5、23分别提高至25、28。

核苷中2'-位取代基对Burkholderia cepacia脂肪酶选择性酰化核苷的影响

研究了核苷结构中2'-位含有不同取代基时Burkholderia cepacia脂肪酶促3'-位羟基高区域选择性酰化反应.结果表明,该脂肪酶催化核苷类似物酰化的优势产物均为3'-酯,且随着酰基供体链的增长,3'-区域选择性逐渐升高;在酶促核苷癸酰化反应中,当核苷2'-位含有H,F,Cl和Br取代基时,3'-区域选择性最高(89%～98%);当2'-位含有OH或OCH3时,3'-区域选择性较低(69%～74%).

PSIM催化核苷类化合物3'-酯选择性合成中的底物识别

研究了有机溶剂中酶促核苷类化合物3'-酯高区域选择性的合成反应,探讨了核苷结构中R1位取代基变化对酶促酰化反应的影响.结果表明:来源于Burkholderia cepacia的固定化脂肪酶PS IM在有机溶剂THF中的催化效果最佳,且酰化反应的优势位点均为3'-羟基(90%～>99%);随着核苷中R1位取代基由F变化至CF3或酰基供体链长由C6增加至C14,该酰化反应的3'-区域选择性均呈现逐渐增加的趋势,构效关系分析表明,这主要源于PS IM酶特殊的活性中心结构.