脂肪酶的固定化及其在2-氯丙酸拆分中的應用.pdf

1、2-氯丙酸是合成農(nóng)藥、染料和農(nóng)林化學品的重要中間體,然而只有光學活性的2-氯丙酸合成的產(chǎn)品才具有較高的生理活性或藥理作用。傳統(tǒng)制備工藝都是由2-氯丙酸及其酯外消旋體為原料合成的農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體,由于其含有低效或無效或有毒副作用的對映異構體,不僅活性較低,而且會加劇環(huán)境污染。因此,研究如何高效地獲取光學活性的2-氯丙酸具有十分重要的意義。
　　 本文以2-氯丙酸為模型化合物,研究了豬胰脂肪酶(PPL)和解脂酵母脂肪酶(CLL)催化

2、對映選擇性酯水解反應制備該化合物的基本規(guī)律,確定了酶促拆分的最佳反應條件。為了克服游離酶催化的一些不足之處,將游離酶固定在載體上,尋求最佳的脂肪酶固定化方案,并將固定化酶應用于2-氯丙酸酯的拆分。最后對2-氯丙酸酯進行手性色譜分離,并對色譜拆分機理作了一定的探討。
　　 實驗結果表明,PPL,和CLL,水解拆分獲得2-氯丙酸的主要構型是正好反向的,進一步研究了脂肪酶的微環(huán)境對其拆分的影響,得出PPL和CLL的催化活性和對映選擇性

3、與2-氯丙酸酯的醇單元鏈長有關,在水解的最適溫度和最適pH下酶獲得最高的催化活性,且在低溫范圍下酶的對映選擇性較高。底物濃度的增加對反應的轉化率以及產(chǎn)物的光學純度均有抑制現(xiàn)象;而酶量加大在提高反應速率的同時由于縮短快慢反應的差異也使反應的選擇性下降。
　　 篩選出以硅藻土為載體,載體涂布固定法制備固定化脂肪酶CLL,確定較佳的固定化條件為緩沖液pH7.2～7.6,濃度0.1mol/1,酶:載體=1∶2,20～25℃下固定4～6h

4、得到的固定化酶具有較高的水解活力,且固定化酶的酸堿穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較游離酶均有所提高。將固定化酶應用到催化拆分外消旋2-氯丙酸酯的反應中,固定化后仍保持了游離酶的催化拆分優(yōu)勢,當轉化率≤50％時,仍能獲得很高的對映體過量值,達到91％以上。將固定化酶用于催化水解反應的全過程來看,循環(huán)3次固定化酶仍能保持較高的活性,酶活達84.1％。
　　 最后對2-氯丙酸酯在七(2,3-二-O-甲基-6-叔-丁基二甲基硅烷)-β-環(huán)糊精(Cyc