混合溶剂体系中牛肝β-半乳糖苷酶催化5-氟-2'-脱氧尿苷区域选择性半乳糖基化反应

研究了混合溶剂体系中有机溶剂种类和含量对牛肝β-半乳糖苷酶催化5-氟-2'-脱氧尿苷区域选择性半乳糖基化反应的影响.结果表明,在含10%(体积分数)有机溶剂体系中,该酶稳定性差,失活严重.减少有机溶剂含量可显著减轻其对该酶的毒害作用.然而,有机溶剂的添加对酶促糖基化反应的区域选择性的影响很小(均保持在99%以上).牛肝...     

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Lipase PS,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Lipase PS在非水反应体系中,以正己烷为反应介...     

离子液体中脂肪酶催化拆分外消旋烯丙酮醇反应

 以离子液体为溶剂,考察了溶剂类型、水活度、温度、 pH值和共溶剂等因素对脂肪酶催化拆分外消旋烯丙酮醇(R,S)-4-羟基-3-甲基-2-(2-丙烯基)-2-环戊烯-1-酮反应的影响,并与常用于外消旋烯丙酮醇拆分的有机溶剂乙酸乙烯酯进行了比较. 结果表明,在离子液体［bmim］PF6中脂肪酶的催化性能较好,酶初始反应速率为18.48 μmol/(g·min), 半衰期为74.53 h, 高于在乙酸乙烯酯中的相应值(9.18 μmol/(g·min)和64.29 h). 但离子液体中拆分反应的转化率低于在乙酸乙烯酯中的转化率,可以通过向离子液体中补加酰基供体来提高外消旋烯丙酮醇的转化率. 两种反应介质中最佳酶反应条件均为水活度0.17, 温度40 ℃和pH=7, 但加入共溶剂后,离子液体中脂肪酶催化拆分外消旋烯丙酮醇的效率降低,而在乙酸乙烯酯中则有所提高.     

水对脂肪酶非水相催化拆分2-辛醇的影响

利用假单胞菌脂肪酶在有机溶剂中催化的对映选择性酯化反应，对外消旋（Ｒ，Ｓ）－２－辛醇进行了动力学拆分，考察了水对脂肪酶非水相催化性能的影响．结果表明，酶在有机溶剂中的活力显著依赖于系统的加水量，二者呈钟罩形曲线，但最佳加水量范围以及酶的活力大小因溶剂不同而异；在最佳加水量范围内，系统含水量的变化对酶的对映选择性影响不大，但加水量增大（＞１％，Ｖ／Ｖ）会导致逆反应（酯的水解）加剧而降低醇的光学纯度；在反应进行一定时间后，添加分子筛移走酯化反应生成的水，可显著提高反应的转化率，并增大醇的对映体过量，但当超过快反应（Ｒ－醇的酯化）的平衡转化率时，反而会造成残留醇的光学纯度下降．用二甲基甲酰胺和乙二醇取代部分或全部的水添加于非水相酶反应系统，也能起到与水类似的甚至更强的激活酶的作用．     

以N-保护消旋氨基酸为羧基组分的酶促合成肽的研究

用不同的氨基保护的消旋氨基酸或酯作为羧基组分,在α-胰凝乳蛋白酶或木瓜蛋白酶的催化下与另一氨基酸的酰胺或酯缩合形成预期的光活性肽产物。以L-构型底物计算肽的产率为55%～83%,化合物的物理学常数与用相应的N-保护-L-氨基酸或酯为羧基组分,分别用化学法或酶促法测定所得结果一致。研究结果表明:利用酶的立体专一性,在形成肽键的过程中进行立体选择可得到光学活性的产物而不需预先拆分;只要溶剂体系中含有酶所需要的微量必需水,酶促反应在有机溶剂中可以顺利地进行。     

聚甲基丙烯酸羟乙酯载体固定化酵母脂肪酸在有机溶剂中催化酯合成反应的研究

用悬浮聚合法合成了一系列聚甲基丙烯酸羟乙酯载体，考察了它们固定化酵母脂肪酶活力与载体的交联度和致孔剂用量之间的关系。研究了这些固定化酵母脂肪酶在有机溶剂中催化酯合成反应的活性。脂肪酶的固定化使之活力表达更为充分，对亲水性较强的有机溶剂有更强的耐受性，并能为其在有机溶剂中催化酯合成反应提供必需水。考察了ｐＨ值，底物种类对固定化酵母脂肪酶催化酯合成反应的影响。     

有机溶剂性质及其水含量对酶催化合成含D－氨基酸残基的二肽衍生物的影响

有机溶剂性质及其水含量对酶催化合成保护的寡肽及其衍生物有显著影响。系 统地研究了有机溶剂性质及在不同有机溶剂中水含量对α－胰凝乳蛋白酶催化合成 含D－氨基酸残基的二肽衍生物产率的影响。用α－胰凝乳蛋白酶、枯草杆菌蛋白 酶和嗜热杆菌蛋白酶在有机溶剂中催化合成了一系列保护的二肽及其衍生物，并研 究了水含量对反应产率的影响，得到了十分有意义的结果。     

聚甲基丙烯酸羟乙酯载体固定化酵母脂肪酶在有机溶剂中催化…

用悬浮聚合法合成了一系列聚甲基丙烯酸羟乙酯载体，考察了它们固定化酵母脂肪酶活力与载体的交联度和致孔剂用量之间的关系。研究了这些固定化酵母脂肪酶在有机溶剂中催化酯合成反应的活性，脂肪酶的固定化使之活力表达更为充分，对亲水性较强的有机溶剂有更强的耐受性，并能为其在有机溶剂中催化酯合成反应提供必需水。考察了ＰＨ值，底物种类对固定化酵母脂肪酶催化酯合成反应的影响。     

水／有机体系中漆酶酶促催化2,6-二甲氧基苯酚及产物表征

作为酶促催化底物之一的2,6-二甲氧基苯酚（DMP）经常用于测定漆酶活性．然而到目前为止,其酶促产物结构却仍不清楚．由此,研究了漆树漆酶对其催化氧化反应．在水,有机溶剂体系中,催化得到一种产物3,3′,5,5′-四甲氧基-1,1′-联苯-4-4′-二酚（TMBP）,对其用红外、核磁和色谱一质谱等系统测定,并简要探讨了酶促反应机理．     

荧光分光光度法研究酶在非水相体系中的转酯化反应活性

以4-肼基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂二唑肼为荧光底物,乙烯基羧酸酯、伯醇为转酯化反应底物通过荧光分光光度法比较了几种能以固体聚合物为底物的商品化酶制剂在有机溶剂中催化转酯化反应的性质.该方法使用微量溶剂和底物进行反应,测定快捷,具有很高的直观性.实验所用4种酶制剂均可在异辛烷、甲苯和乙腈中催化转酯化反应,催化能力是脂肪酶LPL-3>蛋白酶Alcalase 3.0 T>蛋白酶subtilisin Carhberg>蛋白酶bacillolysin,但有机溶剂的疏水性对转酯化反应影响较大,疏水性高的有机溶剂比较适合做酶催化转酯化反应的溶剂.和月桂酸乙烯酯相比,小分子的丙酸乙烯酯更有利于酶催化转酯化反应的进行.     

Modified enzymes for reactions in organic solvents

Recent studies on biocatalysis in water—organic solvent biphasic systems have shown that many enzymes retain their catalytic activities in the presence of high concentrations of organic solvents. However, not all enzymes are organic solvent tolerant, and most have limited and selective tolerance to particular organic solvents. Protein modification or protein tailoring is an approach to alter the characteristics of enzymes, including solubility in organic solvents. Particular amino acids may play pivotal roles in the catalytic ability of the protein. Attaching soluble modifiers to the protein molecule may alter its conformation and the overall polarity of the molecule. Enzymes, in particular lipases, have been chemically modified by attachment of aldehydes, polyethylene glycols, and imidoesters. These modifications alter the hydrophobicity and conformation of the enzymes, resulting in changes in the microenvironment of the enzymes. By these modifications, newly acquired properties such as enhancement of activity and stability and changes in specificity and solubility in organic solvents are obtained. Modified lipases were found to be more active and stable in organic solvents. The optimum water activity (a _w ) for reaction was also shifted by using modified enzymes. Changes in enantioselective behavior were also observed.     

离子液体中脂肪酶催化酯类合成的新进展

作为21世纪最具发展潜力的绿色溶剂,离子液体用于酶促合成的反应介质具有得天独厚的优势.与传统的有机溶剂相比,离子液体能够提高脂肪酶的稳定性和选择性,减少有机合成中的副反应和有毒气体的产生,后处理简单,可重复利用.参考10年来的文献,从脂肪酶催化酯类合成的常用离子液体种类、过程因素及场/反应器强化等方面进行了综述,同时展望了离子液体在未来酯类酶促合成领域的发展趋势.     

乳化体系中脂肪酶催化合成环十五内酯

对筛选的假丝酵母菌株Candida.sp.GXU08所产脂肪酶催化15-羟基十五烷酸甲酯合成环十五内酯进行了研究,使用超声震荡将脂肪酶酶液分散到环己烷中,以此形成水/有机溶剂乳化体系,考察了不同因素对环十五内酯产量的影响。实验结果表明,在水/环己烷乳化体系中,脂肪酶催化15-羟基十五烷酸甲酯合成环十五内酯的最适条件为:在40℃、180r/min的条件下,1g脂肪酶(pH=7.0)催化8mmol/L的15-羟基十五烷酸甲酯反应72h,单位酶活生成环十五内酯的最大质量为47.77×10-3mg,是在纯有机溶剂环己烷中单位酶活生成环十五内酯最大质量14.54×10-3mg的3.285倍。反应后的脂肪酶重复使用1次能大大提高环十五内酯的生成量。直接使用一定浓度的酶液代替酶粉催化合成环十五内酯具有转化率高、省时、节能等优点。     

有机相中蚕丝固定化脂肪酶催化酯化反应性能研究

研究了有机相中蚕丝固定化脂肪酶催化酶化反应的催化活性。考究了有机溶剂,底物、反应温度,ＰＨ值和体系含水量等因素对固定化脂肪酶催化活性的影响。结果表明,以异辛烷为有机溶剂,在反应温度为５０℃ＰＨ值为７．４时,酶催化活性最好。     

脂肪酶的固定化及其在有机酶促反应中稳定性研究

利用吸附法,将圆柱状假丝酵母脂肪酶固定于４种疏水性不同的载体上,固定化酶的活性及稳定性随载休疏水性的增大而增大。用ＹＧＷ－Ｃ６Ｈ５作为载体,在有机溶剂－水双液相体系中催化萘普生甲酯的不对称水解,反应１２０ｈ转化率为２４．７２％,产品的对映体过量值为９４．８２％。     

Synthesis of Vitamin E Succinate from Candida rugosa Lipase in Organic Medium

A screening of commercially available lipases for the synthesis of vitamin E succinate showed that lipase from Candida rugosa presented the highest yield. The synthesis of vitamin E succinate in organic solvents with different lgP values ranging from -1.3 to 3.5 was investigated. Of particular interest was that dimethyl sulfoxide (DMSO) with the lowest lgP exhibited the highest yield among all the organic solvents used. It suggests that lgP is incapable of satisfactorily predicting the biocompatibility of organic solvents due to the complexity of enzymatic reaction with hydrophilic and hydrophobic substrates in organic solvent. Effects of different operating conditions, such as molar ratio of substrate, enzyme concentration, reaction temperature, mass transfer, and reaction time were also studied. Under the optimum conditions of 10 g/L enzyme, a stirring rate of 100 r/min, a substrate molar ratio of 5:1 at 55℃ for 18 h, a satisfactory yield(46.95%) was obtained. The developed method has a potential to be used for efficient enzymatic production of vitamin E succinate.     

溶剂量子化学特性对鱼油多不饱和脂酰甘油酯非水相酶促合成作用的影响

鱼油多不饱和脂酰甘油酯非水相酶促合成率与底物摩尔比例、反应温度、溶剂分子性质及溶剂系统中的最初水分含量有密切关系。溶剂分子的量子化学特性对非水相酶促酯化反应具有极为重要的影响。酯化率依溶剂分子最高占有轨道能量的增高及前沿轨道能差的减少而增加。溶剂分子电荷密度、静电势及前沿轨道系数对酯化率无显著影响。说明溶剂分子内不存在作用中心，溶剂分子主要是为非水相酶促酯化反应提供易于形成酶一底物电荷转移复合物的诱导场环境。     

少量离子液体对有机相R.miehei脂肪酶催化合成辛酸戊酯的影响

研究了疏水性离子液体[BMIM][PF6]对脂肪酶R. miehei有机相催化合成辛酸戊酯反应的影响,并结合荧光发射光谱分析R. miehei构象变化与酶活性表达的关联。结果表明,该酯化反应在饱和烷烃中的初速度比在芳烃中的大,且当溶剂logP为1.5～3.5时,反应初速度随logP的增加而降低。在不同有机溶剂中,加入占辛酸质量1%的[BMIM][PF6]均导致反应初速度降低15%左右,降低幅度几乎不与溶剂种类有关。表明[BMIM][PF6]对该反应的影响与所在溶剂系统无关,而只与离子液体的加入有关。[BMIM][PF6]加入量为辛酸质量1%～3%时,以壬烷为溶剂时的反应初速度随[BMIM][PF6]加入量的增加而降低,进一步表明离子液体的加入量是影响反应初速度的重要因素。荧光光谱分析表明,酶活性的表现与酶分子的构象变化有一定的相关性。     

Enzymatic synthesis of optically active trifluoromethylated 1- and 2-hydroxyalkanephosphonates

Convenient enzymatic methods have been developed for the preparation of chiral 1- and 2-hydroxyalkanephosphonates bearing a trifluoromethyl moiety with high enantiomeric excess via Candida antarctica lipase B-, Mucor miehei lipase-catalyzed alcoholysis and C. rugosa lipase-catalyzed hydrolysis in organic media. The enantiomeric excess of such trifluoromethylated carbinols was determined using quinine as a chiral solvating agent. The catalytic preference was assigned according to the Kusumi-Ohtani method.     

Lipase immobilized on HOOC-MCF： A highly enantioselective catalyst for transesterification resolution of （R,S）-1-phenylethanol

Pseudomonas cepacia lipase (PSL) immobilized on the carboxyl-functionalized meso-cellular foams (HOOC-MCF) was used for the transesterification resolution of (R,S)-1-phenylethanol in organic solvent.The results showed that the ee value of (S)-1- phenylethanol and (R)-1-phenylethyl acetate reached 99% with 50% conversion of 1-phenylethanol using toluene as solvent. Furthermore,it was found that PSL/HOOC-MCF exhibited high enantioselectivity in organic solvent with log P≤2 such as toluene and hexane.