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光学纯手性胺是一类具有重要应用价值的化合物,经常作为拆分剂和手性砌块被广泛用于医药、农业化学、精细化学等领域中。手性胺的合成方法包括化学法和生物法,相对于化学法,生物法因具有原子利用率高、选择性高、副产物少、催化过程条件温和、绿色环保等优点,而被越来越多的用于手性胺的合成制备。其中,最近发展的胺脱氢酶催化酮不对称还原胺化制备手性胺引起了学术界和工业界科研人员的广泛关注,因为该反应利用廉价的无机铵为胺供体,产生的副产物只有水,是一种更加绿色的手性胺制备过程。但是目前这类酶主要是以天然的L-氨基酸脱氢酶为起始对象,利用蛋白质工程技术改造而来,因此所获得的胺脱氢酶均为(R)-构型的酶,只能用来合成(R)-手性胺,迄今还未见有(S)-胺脱氢酶被报道。因此,本文主要目的是尝试通过土壤筛选从自然环境中获得具有酮不对称还原胺化合成(S)-手性胺功能的微生物,为天然来源(S)-胺脱氢酶的鉴定提供研究基础。首先,本文以(S)-α-苯乙胺为唯一氮源对土壤中的微生物进行分离筛选,得到了 2株具有酮不对称还原胺化能力的菌株;以(4-氟苯基)丙酮作为复筛底物,对这两株菌催化酮不对称还原胺化的能力进行了考察。结果显示菌株ES11在NH4C1的反应体系中可以高效转化(4-氟苯基)丙酮为(S)4-氟-α-甲基苯乙胺,产物ee>99%,因此被确定为本文的研究对象。通过形态学特征分析和16S rDNA的鉴定,确定该菌株为表皮短杆菌,命名为 Brevibacterium epidermidis ECU1015。其次,对B.epidermidis ECU1015的催化性能进行研究,结果表明:该菌株催化还原胺化(4-氟苯基)丙酮反应的最佳胺供体为NH4Cl,最佳浓度为1.25 M,最适反应温度为30℃,最佳缓冲体系为KPB缓冲溶液(pH7.5,0.2M),最佳的助溶剂为DMSO;对于相应的脱氨化反应,最适反应温度为30℃,最佳缓冲体系为Glycine/NaOH缓冲溶液(pH 10.5,0.2 M)。此外,高底物浓度不利于该菌株催化还原胺化反应和脱氨化反应。最后,在最适的反应条件下,将B.epidermidis ECU1015催化的外消旋4-氟-α-甲基苯乙胺动力学拆分和(4-氟苯基)丙酮不对称还原胺化反应放大到100 mL反应规模,分别得到了(R)-和(S)-4-氟-α-甲基苯乙胺,ee均大于99%。这说明B.epidermidis ECU1015是一株具有酮不对称还原胺化功能的微生物,为(S)-胺脱氢酶的获取提供了研究对象。