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生物催化是利用微生物代谢过程中产生的酶催化合成各种新的化合物和天然产物的过程。由于生物催化反应简单易行和高效的特点,近来十多年,生物催化剂在有机合成中应用的数量快速的增加,特别是对于手性化合物的合成。在它们中间,醇脱氢酶(alcohol dehydrogenases, ADH, EC1.1.1.1)成为了焦点,它是一种氧化还原酶,在催化反应中具有很高的立体和区域选择性,能催化还原一系列潜手性的酮酯转化为相应的手性醇,而后者是合成药物,农用化学品,芳香剂的重要手性砌块。在生物催化反应中,使用游离的酶作生物催化剂,反应活性很高,但是反应产物提取和分离的过程复杂。而通过固定化后,酶的稳定性提高,产物易于分离,并且还可以反复使用,降低了生产成本。因此,近年来在生物技术中固定化成为了研究热点。固定化酶的方法很多,常用的有吸附法,共价结合法,包埋法;所用的材料包括了合成的有机聚合物,生物高分子聚合物,无机材料等。为了克服有机材料机械强度低,稳定性差的不足,本文在参考文献的基础上,从透性化啤酒酵母细胞中提取醇脱氢酶,采用共价结合法,以衍生化的无机材料凹凸棒作为载体,固定化醇脱氢酶。选择凹凸棒(attapulgite, ATP)作为载体,利用了凹凸棒具有抗酸性,热力学稳定性和较高的机械强度的性能,来达到提高酶的pH,热力学,操作和反复使用的稳定性的目的。本文选择了乙酰乙酸乙酯作为模型底物,用固定化醇脱氢酶作为生物催化剂,催化不对称还原乙酰乙酸乙酯(ethyl acetoacetate, EOB)为S型的3–羟基–丁酸乙酯(ethyl(S) -3-hydroxy butyrate, (S)-EOB);主要对透性化啤酒酵母提取醇脱氢酶的影响因素,固定化醇脱氢酶以及催化不对称合成S型3–羟基–丁酸乙酯的条件进行了研究;并且以游离和固定化醇脱氢酶的活性,不对称还原反应的产物的产率、对应体过量值ee (enantiomeric excess)为指标,考察了分离提取的醇脱氢酶和固定化醇脱氢酶的稳定性,及其他因素对催化合成的影响。对透性化啤酒酵母中提取ADH的影响因素及提取的ADH稳定性进行了研究实验结果表明,分离提取醇脱氢酶的过程中,细胞量与缓冲液的比(w : v)5: 20,在5℃,pH 7.5磷酸缓冲液中超声破碎细胞,加入的硫酸铵为35%,所提取的ADH酶的活性最高达到105U/ml。稳定性实验表明,ADH粗提液的最适pH和温度分别为7.0,25℃。通过红外检测,用氨基硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对凹凸棒进行衍生化处理,得到了硅烷衍生化的凹凸棒。而制备固定化ADH中,最佳条件为:戊二醛的浓度0.5%,固定化温度30℃,pH6.8。最后得到的固定化ADH酶的活性最高可以达到0.074U/mg。固定化ADH的稳定性实验表明,与游离的ADH相比,固定化后ADH稳定性有明显提高,它的最适温度与pH值分别为35℃,pH7.5;在水浴中震摇32h,仍热保持原有活性的58%。催化不对称合成实验表明,在0.1M pH7.0的磷酸缓冲液中,反应2个小时,产物产率可以达到88%,(S)-EHB的ee达到99.2%,固定化的ADH,经8次循环使用后,活性仍保留42%。