低共熔溶剂中酶催化水解黄芩苷的工艺条件研究

研究用低共熔混合物作为溶剂,黄芩自生酶催化水解黄芩苷的工艺条件。以黄芩苷的水解率为指标,采用单因素试验和正交试验,考察了温度、底物浓度和加酶量等因素,采用HPLC法测定黄芩苷的含量。选择了含水量80%的ChCl∶U=1∶1的低共熔溶剂作为溶解黄芩苷的溶剂,确定最优水解工艺条件为反应温度为50℃,黄芩苷浓度为0.2 mg·mL~(-1),加入黄芩自生酶160μL·mL~(-1)。以低共熔混合物作为溶剂,黄芩自生酶催化水解黄芩苷是一种绿色环保、经济、快速的方法。     

含咪唑基的铜配合物催化蔗糖水解研究

合成了一种含双咪唑功能团的铜配合物,研究了双咪唑、组氨酸以及咪唑-丙氨酸铜配合物在较温和条件下(70 ℃,pH=7.0)的Tris(三羟基氨基甲烷)-H⁺缓冲溶液中对蔗糖水解的催化作用。研究了金属铜离子、咪唑、氨基酸3类功能团的组分配比以及实验条件如温度、pH值、反应时间等因素对催化反应的影响。结果表明：咪唑、氨基酸与铜离子在物质的量的配比为1∶1∶1时,催化效果最好;pH=7.0的中性溶液中,组氨酸铜配合物在70 ℃反应6 h后蔗糖的水解率可达80%以上。该论文也研究了十六烷基三甲     

羰基还原酶突变体高选择性催化不对称还原大位阻羰基化合物

以立体选择性羰基还原酶(RCR)的双突变酶RCR-F285A/W286A为对象,考察了该突变酶对酮酯类和杂环酮类底物的催化性能(包括酶活力和动力学参数)及对映体选择性,发现其对2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)、苯甲酰基乙酸乙酯(EBA)和1-苄基-3-吡咯烷酮均具有酶活性,并且以高光学纯度生成相应手性醇(e.e.99%).考察了反应条件对产率最高的OPBE的不对称转化反应的影响,结果表明,当pH=7. 0,反应温度30℃,3. 5%(体积分数)的异丙醇作助溶剂,加入1 g/L底物时,产率达到80. 3%.进一步通过分批补料减弱底物抑制作用,在10 g/L的底物浓度下,时空产率为0. 062 g·L~(-1)·h~(-1),为酶法不对称合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]的工业应用提供了实验基础.     

外源镧对茶园紫色土酶活性的影响

通过盆栽实验研究了外源稀土元素La对茶园紫色土脲酶、蔗糖酶、纤维素酶及脱氢酶活性的影响。结果表明:低浓度(≤300 mg·kg-1)La3+对茶园紫色土脲酶活性、蔗糖酶活性、纤维素酶活性具有显著促进作用(p0.05),而高浓度(≥800 mg·kg-1)则呈现显著的抑制作用(p0.05)。脲酶、蔗糖酶和纤维素酶最优促进浓度分别为100,300和300 mg·kg-1,抑制浓度分别为800,800和600 mg·kg-1。随培养时间延长,La3+对茶园紫色土脲酶、蔗糖酶、纤维素酶刺激作用有减缓趋势。各浓度La3+处理对茶园紫色土脱氢酶均呈显著抑制作用(p0.05),随浓度升高抑制作用逐步增强,随着培养时间延长,抑制作用有减缓的趋势。相关分析结果表明:脲酶分别与蔗糖酶和纤维素酶呈现极显著正相关(p0.01),蔗糖酶与纤维素酶亦呈现极显著正相关(p0.01),脱氢酶与脲酶、蔗糖酶、纤维素酶相关性不显著。脱氢酶活性可以作为评价稀土元素污染茶园紫色土土壤环境的敏感指标。     

应用阳离子交换树脂催化水解蔗糖──Ⅱ.蔗糖水解最佳反应条件选择

本文研究H+型强酸性阳离子交换树脂为蔗糖水解催化剂时，催化剂柱温、蔗糖进料浓度和空速等工艺条件对蔗糖水解的影响．结果表明，蔗糖在离子交换树脂柱内的较佳水解温度段为40～54℃；在相同蔗糖水解率下，空速随蔗糖进料浓度的增高而增高、较高的进料浓度有利于充分发挥催化剂效能；若适当降低蔗糖水解程度，可明显提高空速，提高生产率。     

固相PGA酶催化一步法合成氨苄西林的工艺研究

采用吸附法将青霉素酰化酶(PGA)固定于AB-8树脂上,通过固相酶催化D-苯甘氨酸甲酯与6-氨基青霉烷酸(6-APA)反应制备氨苄西林,对酰化反应中的最适pH条件、溶剂体系、反应温度、反应时间、底物浓度进行实验研究。以氨苄西林收率和水解比为评价条件,固相酶最适催化pH值为6.5,通过正交实验分析表明,在异丙醇-PBS缓冲体系中,350mg PGA/AB-8(固定化酶活性113U·g~(-1))催化下,反应温度10℃,底物浓度(D-PGME∶6-APA)为3.5∶1,反应时间8h,氨苄西林收率达到71.3%。固相PGA酶重复回用6次,氨苄西林收率由71.3%降至63.6%。     

水／离子液体两相体系中出芽短梗霉催化4-氯-乙酰乙酸乙酯不对称还原合成（S）-4-氯-3-羟基-丁酸乙酯

考察了水/离子液体两相体系中出芽短梗霉(Aureobasidium pullulansCGMCC1244)催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原生成光学活性(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((S)-CHBE)的性能,并对反应条件如摇床转速、相体积比、温度、初始底物浓度和pH值等进行了优化.结果表明,在水/1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐体系中,出芽短梗霉催化COBE不对称还原生成(S)-CHBE,在30℃,pH6·6,摇床转速180r/min和不对称反应8h条件下,反应物的转化率、产物ee值和浓度分别达到95·6%,98·5%和47·1g/L.在控制pH值为6·6的情况下,通过分添加底物可有效提高产物(S)-CHBE浓度至75·1g/L.     

复合纤维素膜固定化胰蛋白酶反应器及其应用于蛋白质酶解

合成了甲基丙烯酸缩水甘油酯-纤维素复合膜,并以此膜为基质共价键合固定化胰蛋白酶,以N-苯甲酰-L-精氨酰乙酯(BAEE)为底物,应用高效液相色谱系统测定了酶固定化膜柱的催化反应特性。研究结果表明:温度、pH值、离子强度、有机溶剂及蛋白变性剂等都对固定化酶的活力有一定的影响。在最适条件下,固定化胰蛋白酶的活力为17800U/g干膜,蛋白载量为3.6mg/g(≈0.15μmol/g)干膜,活性回收率达到52%.固定化酶表现出较高的使用和储藏稳定性,在40℃下,水解BAEE底物24h活力无显着变化。固定化酶膜柱在4℃冷藏保存100d仍保存90%以上的水解活力。固定化酶反应器被应用于蛋白质酶解的肽谱实验。     

羊肝源穿山龙薯蓣皂苷-α-L-鼠李糖苷酶的分离及其动力学特性

对羊肝中含有的水解穿山龙薯蓣皂苷鼠李糖糖基的穿山龙薯蓣皂苷-α-L-鼠李糖苷酶进行了分离、纯化, 并对其动力学特性进行了研究. 结果表明, 粗酶液经DEAE-Cellulose离子交换层析柱纯化后, 其比活提高了19.9倍. 在pH＝6.8、反应温度为42 ℃、反应时间为8 h和底物浓度为23 mmol/L的条件下, 该酶达到其最高活力. 在10—200 mmol/L范围内, Fe3+和Cu2+对酶活力有明显的抑制作用, Mg2+和Zn2+对酶活力有微弱的激活作用, 而Ca2+对酶有较强的激活作用. 采用SDS-PAGE方法测得酶蛋白分子量为71000. 选择穿山龙薯蓣皂苷、人参皂苷Re和芦丁为酶反应底物, 进行酶的底物专一性研究发现, 穿山龙薯蓣皂苷-α-L-鼠李糖苷酶对其底物具有高度专一性.     

氯过氧化物酶催化降解环境激素西维因的研究

西维因作为一种广谱型农药因其毒性会产生"三致"效应,以氯过氧化物酶作为催化剂氧化降解环境激素西维因。实验探讨得出氯过氧化物酶对西维因的最佳降解条件为:双氧水浓度0.15 mmol·L~(-1)、酶用量0.008μmol·L~(-1)、pH值为2.75、反应时间20 min、氯离子浓度为2.5×10~(-4)mol·L~(-1)。对西维因降解产物进行液质联用分析,证实底物大分子降解后生成小分子。氯过氧化物酶作为催化剂降解西维因是一种较为绿色环保、简单快速的方法。     

巨大芽胞杆菌环氧水解酶的固定化及其催化性能

考察了多种载体对巨大芽孢杆菌ECU1001环氧水解酶的固定化.以大孔DEAE-纤维素离子交换树脂为载体时,固定化酶的活力回收达70%.进一步考察了温度和pH对固定化酶活力的影响,并使用该固定化酶进行了缩水甘油苯基醚对映选择性水解批次反应.结果表明,在较低的底物浓度下该固定化酶的稳定性较好,10批反应后仍然剩余72.4%的活力.     

壳寡糖的酶法制备

通过还原端基、酶解产物聚合度、水解液调碱性后透光率的测定以及酶解产物的TLC、HPLC分析,研究了壳聚糖酶降解壳聚糖过程中壳聚糖浓度、酶用量、反应时间和pH对酶促反应速率和产物聚合度的影响。结果表明:壳聚糖酶在底物浓度0.03 g/mL、壳聚糖酶用量4~6 u/g、pH=5.8和水解200 min时,可得到以聚合度3~7为主的壳寡糖。     

固定化嗜热酯酶催化拆分(R,S)-2-甲基-1-丁醇

利用帆布固定化嗜热酯酶APE1547(3)在非水介质中催化转酯化反应进行酶促拆分(R,S)-2-甲基-1-丁醇制备(S)-2-甲基-1-丁醇(4).初步探讨了溶剂、酰基供体、温度及底物配比对3的催化活力(EA3)′与4对映选择性比率(E4)的影响.在最佳拆分条件下,EA3 =0.53 μmol·min-1·mg-1,E4=15.4.3套用8次后仍然保持较高的催化活性.     

大环三胺1,4,7-三氮杂环癸烷锌(Ⅱ)配合物催化水解作用研究

在25℃、离子强度I=0.10(KNO3)条件下,采用pH电位滴定法测定了大环三胺配体1,4,7-三氮杂环癸烷(TACD)与Zn(Ⅱ)离子的配位平衡常数,讨论了配体与金属离子的配位情况.利用分光光度法,在pH=7～9范围内[2×10-4mol.L-1三羟甲基氨基甲烷(tris)为缓冲溶液]研究了配合物在对硝基苯酚乙酸酯(NA)水解中的催化动力学行为,得到了NA酯的水解速率常数kcat.结果表明,催化水解速率对底物(NA)及配合物浓度均呈一级反应,水解反应遵循速率方程v=(kcat.cZn2++kOH-.cOH-+…).在中性和弱碱性条件下,配合物对NA酯的水解具有很好的催化作用,当pH=9.19时,催化速率常数达3.420×10-2mol-1.L.s-1;催化反应受酸碱平衡控制.     

羰基还原酶CR2重组酶体系不对称合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺

构建了羰基还原酶CR2重组酶体系,并优化了相关的酶促催化反应条件.通过在催化体系中添加辅酶NADP+(0.1 mmol/L)和辅底物葡萄糖(120 g/L),在30℃及p H=8.0的条件下反应4 h,CR2重组酶体系不对称还原N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DKTP,10 g/L),合成了高光学纯度(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺[(S)-DHTP,e.e.值99.9%],产率为62%.在酶促催化过程中,由于辅酶循环生成葡萄糖酸导致反应体系p H值下降而影响催化效率.通过调控反应体系p H值,(S)-DHTP的产率提高到68%.不同浓度底物的反应过程表明底物对CR2酶促反应具有抑制作用,且在10 g/L底物浓度下反应的时空产率可达1.3 g·L-1·h-1.     

定向进化提高枯草芽孢杆菌脂肪酶的活力

通过定向进化的方法, 提高了一个新的源于枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 的脂肪酶 (BSL2) 的活力. 经过两轮易错 PCR 以及高通量筛选, 最终获得了比活力为野生出发酶 4.5 倍的突变体 3-1B2. 基因比对结果表明, 共有两个氨基酸发生了突变. 突变酶的酶学性质研究发现, 与野生酶相比, 它的热稳定性及 pH 稳定性略有增加, 最适温度和最适 pH 值则无太大的变化. 同源模建了 BSL2 与 3-1B2 的结构, 并与底物进行了分子对接. 结果表明, 突变体 3-1B2 的结合能比野生型 BSL2 低 1.29 kcal/mol, 活性中心 Ser77 残基与底物羰基的距离也由 0.319 nm 减小为 0.278 nm, 因而加快了酶反应速度, 提高了酶活力.     

特异的柴胡皂苷糖苷酶的分离纯化

研究了微生物Aspergillus oryzaec42菌株产特异的柴胡皂苷糖苷酶的分离纯化及其酶学性质.结果表明,该酶能够水解柴胡皂苷A或柴胡皂苷B2侧链的3-O-β-(1→3)-Glc和3-O-β-Fuc,其分子量约为58000.柴胡皂苷糖苷酶首先水解柴胡皂苷A或B2侧链的3-O-β-(1→3)-Glc生成3-O-β-Fuc-柴胡皂苷元A或B2,然后进一步水解3-O-β-Fuc-柴胡皂苷元A或B2的3-O-β-Fuc生成柴胡皂苷元A或B2.柴胡皂苷糖苷酶的最适反应温度为4℃,最适pH值为5.0;Na+和K+对酶活力的影响不明显;Cu2+,Hg2+和Ag+对酶活力有显著的抑制作用;Ca2+和Mg2+对酶活力有轻微的激活作用.     

基于探针底物法的高效液相色谱-串联质谱法测定蚯蚓体内4种CYP同工酶活力及其应用北大核心CSCD

基于探针底物法,将蚯蚓微粒体悬浮液加入至含有混合探针底物香豆素(50μmol·L^(-1))、安非他酮(25μmol·L^(-1))、阿莫地喹(50μmol·L^(-1))、右美沙芬(5μmol·L^(-1))的孵育体系中(微粒体蛋白质量浓度需控制在32~96 mg·L^(-1)内),于37℃孵育20 min后,加入甲醇终止反应,静置10 min后过0.22μm滤膜,采用高效液相色谱-串联质谱法测定对应的代谢物7-羟基香豆素、羟基-安非他酮、N-脱乙基阿莫地喹、右啡烷的生成量。根据相应代谢物的生成量分别评价蚯蚓CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8及CYP2D6酶活力。采用Acquity UPLC HSS T3柱作为分离柱,以不同体积比的含1 mmol·L^(-1)乙酸铵的0.05%(φ)甲酸溶液和甲醇的混合溶液作为流动相进行梯度洗脱,串联质谱中采用电喷雾离子源正离子模式和多反应监测模式检测,并用基质匹配法配制混合标准溶液系列。结果显示:7-羟基香豆素、羟基-安非他酮、N-脱乙基阿莫地喹、右啡烷的质量浓度均在2.5~50μg·L^(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系;对空白样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为73.7%~103%,日内相对标准偏差(RSDs,n=5)为2.1%~11%,日间RSDs(n=5)为4.6%~10%。方法用于分析分别暴露于多壁碳纳米管染毒土壤(暴露组)和普通土壤(对照组)21 d后蚯蚓体内4种CYP同工酶的活力,CYP2C8酶活力明显高于CYP2A6、CYP2B6及CYP2D6,暴露组中CYP2A6及CYP2C8酶活力显著(P<0.05)高于对照组,而CYP2B6及CYP2D6酶活力与对照组的无显著性差异,因此推测可将CYP2A6及CYP2C8作为一套生物标记物,用于定性诊断土壤的多壁碳纳米管污染。     

氮杂穴状大环钴(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及其催化性能

以一个氮杂穴状大环配体为自由配体,与硝酸钴经配合反应合成了一个新的穴状单核钴配合物[CoL(NO_3)]·(NO_3)·8H_2O(1),其晶体结构经X-射线单晶衍射表征。采用紫外-可见分光光度法对1催化p-硝基苯酚醋酸酯(NA)的水解动力学性质进行了研究。结果表明:催化水解速率对底物(NA)及配合物浓度均呈一级反应,催化水解速率受酸碱平衡影响。     

多功能淀粉酶固定化中的底物保护效应

以壳聚糖为载体,通过正交实验确定了用壳聚糖凝胶微球固定多功能淀粉酶OPMA-N的最适条件:以20 mg/m L戊二醛交联,在25℃及p H=6.5条件下固定1.5 h,但需在引入底物淀粉介导的保护效应后,才能获得良好稳定性的固定化OPMA-N(IOPMA-N),显示了底物保护效应在催化部位占分子中较大区域的酶(如OPMA-N)固定化过程中的重要性.对比分析游离酶与固定化酶的性质与功能发现,在50℃及p H=6.0~7.0条件下,IOPMA-N的表观比活力比游离酶OPMA-N提高3倍以上,催化效率(kcat/Km)提高4倍以上,对弱酸性至中性及常温(30~50℃)环境的耐受性明显高于OPMA-N,并具有良好的操作稳定性和储存稳定性,重复使用15次后,酶活力仍然能够保持75%,在4℃下储存半衰期达31 d,而OPMA-N在4℃下储存5 d后活力基本丧失.催化产物的对比分析结果表明,OPMA-N固定化后,水解活性明显提高,但同时转苷活性有所下降,这与已报道的OPMA-N分子中2种催化活力存在平衡机制的结论一致,同时也表明在OPMA-N的固定化中底物淀粉对其水解活性有明显的保护作用,但对其转苷活性几乎无贡献.