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(R)-扁桃酸及其衍生物是合成多种重要医药中间体的关键手性砌块,以潜手性的酮酸等羰基化合物为底物,通过氧化还原酶不对称还原是制备手性醇的重要方法。同时,用一锅法进行氧化-还原反应,先用立体选择性α一羟酸脱氢酶(本实验室已有菌株铜绿假单胞菌Pseudomonasaeruginosa ZJB-1125)将外消旋扁桃酸及其衍生物中的(S)-构型底物转化为潜手性酮酸,再将其转化为相反构型的扁桃酸及其衍生物,这种方法简便了拆分工艺。本文从100余份土样中筛选到了一株能够催化苯乙酮酸合成(R)-扁桃酸的菌ZJB-5074,产物的光学纯度达99.9%。通过形态学、生理生化试验、18SrDNA序列和系统发育分析,确定该菌株为酿酒酵母(Sacchar-omyces cerevisiae ZJB-5074)。进一步考察了该菌体的热稳定性和底物特异性。本文考察了静息细胞S.cerevisiae ZJB-5074不对称还原过程中缓冲液pH、温度、辅助底物、底物浓度、菌体量等参数的影响,得到了最适反应条件:温度35 ℃,缓冲液为pH 7.5磷酸钾缓冲液(100 mM),湿菌体量50g/L,底物浓度30mM,辅助底物甘油浓度10g/L。在最适条件下,全细胞S.cerevisiae ZJB-5074不对称还原苯乙酮酸合成(R)-扁桃酸,反应48 h后产率为96.67%,对映体过量值(e.e.%)大于99.9%,同时发现菌体在前10 h存在延滞期。研究了该菌体的批次使用稳定性,发现从第二批菌体开始反应不存在延滞期,活力比第一批的菌体高很多。研究了羰基还原制备(R)-扁桃酸及其衍生物的反应,17种酮酸的转化率为79.28-99.92%,对映体过量值大于99%。探索了S.cerevisiae ZJB-5074静息细胞透化处理的最佳处理方式是:在菌悬液中加入5mM扁桃酸,4℃,静置10min,处理后全细胞反应19 h后,产物的收率为61.45%。本文用铜绿假单胞菌P.aeruginosa ZJB-1125和酿酒酵母S cerevisiae ZJB-5074双菌氧化-还原反应级联拆分外消旋扁桃酸及其衍生物。按两种菌体是分步加入还是同时加入可分为串联反应和同步反应。经过对反应条件如pH、温度、双菌比例的优化,得到串联反应的最佳反应条件是:温度35 ℃,缓冲液为pH 8.0的磷酸盐缓冲液(100 mM),湿菌体量P.aeruginosa ZJB-1125:S.cerevisiae ZJB-5074为2:1(50 g/L:25 g/L),外消旋底物浓度为20 mM,辅助底物甘油浓度为3.33 g/L;同步反应的最适反应条件是:温度30 ℃,缓冲液为pH7.5的磷酸钾缓冲液(100mM),湿菌体量P.aeruginosaZJB-1125:S cerevisiaeZJB-5074 为 2:1(50 g/L:25 g/L),外消旋底物浓度为 20 mM,辅助底物甘油浓度为3.33 g/L。在上述最优反应条件下,串联反应拆分外消旋扁桃酸的得率为89.52%;同步反应的得率为92.67%,两个反应的产物对映体过量值都大于99.9%。研究了双菌氧化-还原制备17种(R)-扁桃酸及其衍生物的反应时间、收率及对映体过量值,其中,产物对映体过量值(e.e.%)>99%。本文还研究了一些底物氧化-还原反应进程中外消旋底物、中间底物酮酸和产物的变化情况。以外消旋2-氯扁桃酸为底物,对同步反应进行了放大,反应33 h的(R)-2-氯扁桃酸的收率为90.41%,对映体过量值大于99.9%。