深共熔溶剂及其生物催化应用

在绿色化学研究领域,溶剂占据着重要的位置。作为一个绿色溶剂必须满足廉价易得、可生物降解、无毒、可循环使用、无挥发性等标准的要求。但是至今能满足这些要求的溶剂仍然非常有限。近年来,深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents,DESs）被认为可以作为绿色溶剂替代传统的有机溶剂而受到广泛关注。DESs是由两个或多个成分在特定比例下形成的凝固点大大降低室温液态混合物。与离子液体相比,DESs具有廉价、低毒、可生物降解等特点,在许多领域成为研究热点。本文综述了DESs的生物降解性、毒性/细胞毒性及其作为生物催化反应介质的研究现状。基于对研究现状的认识,对DESs未来研究、应用需要解决的问题进行了讨论。作者期望对DESs生物催化应用研究现状的综述更进一步促进DESs研究、应用的发展。     

复合交联酶聚集体的制备及催化羰基不对称还原合成手性醇

尝试建立一种复合交联酶聚集体辅酶再生方法.以Corynebacterium sp.酮还原酶KRED 30和Bacillus subtilis D-葡萄糖脱氢酶GDH 1为模式酶,通过对沉淀剂类型、戊二醛浓度、交联温度和时间的优化,制备了高活力复合交联酶聚集体.酶学性质研究结果表明,与自由酶混合物相比,复合交联酶聚集体的稳定性和底物耐受性得到明显提升.催化性能研究结果表明,仅添加少量辅酶启动反应,在水相体系中复合交联酶聚集体可有效催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)和间氯苯乙酮(CPO)还原合成手性醇,连续催化10次,残余活性仍保留70%以上;在双相体系中,复合交联酶聚集体的催化性能更加优越,催化COBE的总转化数(TTN)达到6595,催化CPO的TTN达到7500.结果表明,复合交联酶聚集体是一种可行的辅酶再生方法.     

吸附-纤维素覆膜联合固定化酶

以食品工业中常用的木瓜蛋白酶为模式酶, 建立了吸附-纤维素覆膜联合固定化酶方法. 通过对吸附载体类别、 纤维素种类及溶剂、 保护剂种类及其浓度、 干燥方式及时间等的优化, 得到最佳的吸附-纤维素覆膜联合固定化酶工艺. 以硅藻土或HPD-417(大孔树脂)作为吸附载体, 甲基纤维素(分子量40000~50000)丙酮溶液作为覆膜溶液, 加入6%(质量分数)的聚乙二醇或麦芽糖作为覆膜保护剂, 于4 ℃干燥9 h, 制得固定化木瓜蛋白酶, 硅藻土吸附-纤维素覆膜固定化酶酶活回收率达到96.50%, HPD-417吸附-纤维素覆膜固定化酶酶活回收率达到93.92%. 对吸附-纤维素覆膜固定化酶的性质进行了研究, 发现纤维素覆膜后固定化酶具有良好的热稳定性, 于80 ℃下保存12 h后, 固定化酶活残余率仍然能保持90%左右; 在pH=4.5~9.5的范围内, 固定化酶的稳定性较好; 连续使用9次后, 固定化酶活残余率仍能保持95%左右.     

深共熔溶剂同步提取红景天中红景天苷和酪醇

采用深共熔溶剂(Deep eutectic solvents, DESs)法同步提取红景天中红景天苷和酪醇. 首先, 通过对氢键供体(HBD)、 氢键受体(HBA)及二者摩尔比和DESs含水量等因素的设计优化, 获得了同步提取红景天苷和酪醇的最佳DES为乙二醇-乙酰丙酸(摩尔比为1∶1), 含水质量分数为40%, 记为LAEG-40. 然后, 以LAEG-40作提取溶剂, 对提取方法、 料液比、 提取温度及提取时间等因素进行优化, 获得了最佳提取条件: 采用150 r/min搅拌速率提取, 料液比为1∶12.5(g/mL), 提取温度60 ℃, 提取时间65 min. 在此条件下LAEG-40对红景天苷的提取率可达(18.1268±0.1667) mg/g, 酪醇提取率可达(1.5608±0.0240) mg/g. 而在相同条件下, 以水和乙醇作为提取溶剂, 红景天苷提取率分别为(15.1221±0.1342)和(16.3425±0.0897) mg/g, 酪醇提取率分别为(1.1120±0.0389)和(1.1923±0.0423) mg/g, 可见LAEG-40的提取效果明显高于传统溶剂. 研究结果表明, LAEG-40是一种绿色、 高效的红景天苷和酪醇同步提取溶剂, 可用于替代传统溶剂.