论文部分内容阅读
S-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(EthylS-4-chloro-3-hydroxybutyrate,(S)-CHBE)和R-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(EthylR-4-chloro-3-hydroxybutyrate,(R)-CHBE)是合成许多重要药物的关键光学活性中间体,具有重要的应用价值。当前两种手性醇的生产方式依然有待改进,因此,开发一种高效、环境友好生物催化的生产方法,是近年来的研究热点。 本文首先以近平滑假丝酵母为生物催化剂,探究在不同的催化条件下全细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((S)-CHBE)的催化效果。实验证明,反应底物转化率可达83.7%,S型产物e.e.(S)值可达88.9%。辅助底物葡萄糖为0.2g/mL,Zn2+浓度为2mM时,细胞活性达到最高。为减轻底物和产物抑制的作用,研究了近平滑假丝酵母在两相体系中不对称还原反应,结果表明,水/正己烷两相体系中,底物转化率为97.07%,S型产物e.e.(S)值为84.96%。 以近平滑假丝酵母总DNA模板,通过PCR反转录技术扩增出近平滑假丝酵母羰基还原酶基因(rCR),构建了重组大肠杆菌E.coliJM109/pET32a-rCR;在摇瓶条件下,将重组菌E.coliJM109/pET32a-rCR作为催化剂,不对称还原4-氯代乙酰乙酸乙酯(COBE)为R-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((R)-CHBE),在pH6,温度32℃,底物浓度0.05mol/L,水/乙酸乙酯两相体系的反应条件下,反应底物转化率为76.5%,R型产物光学e.e.(R)值>99%。 最后,为了解决辅酶再生问题,构建辅酶微电极,实验对NADPH在CNT/GC电极上的电催化氧化进行研究,实验表明,扫速为50mV/s时,氧化峰电位为+0.9V。将CNT/GC电极与重组菌转化实验相结合,结果表明,底物转化率比重组菌转化率提高了10.1%,R型产物光学e.e.(R)值>99%。