脂肪酶的固定化及其在2-氯丙酸拆分中的應(yīng)用.pdf

1、2-氯丙酸是合成農(nóng)藥、染料和農(nóng)林化學(xué)品的重要中間體,然而只有光學(xué)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(wú)效或有毒副作用的對(duì)映異構(gòu)體,不僅活性較低,而且會(huì)加劇環(huán)境污染。因此,研究如何高效地獲取光學(xué)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(duì)映選擇性酯水解反應(yīng)制備該化合物的基本規(guī)律,確定了酶促拆分的最佳反應(yīng)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(yīng)用于2-氯丙酸酯的拆分。最后對(duì)2-氯丙酸酯進(jìn)行手性色譜分離,并對(duì)色譜拆分機(jī)理作了一定的探討。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PPL,和CLL,水解拆分獲得2-氯丙酸的主要構(gòu)型是正好反向的,進(jìn)一步研究了脂肪酶的微環(huán)境對(duì)其拆分的影響,得出PPL和CLL的催化活性和對(duì)映選擇性

3、與2-氯丙酸酯的醇單元鏈長(zhǎng)有關(guān),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(duì)映選擇性較高。底物濃度的增加對(duì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)物的光學(xué)純度均有抑制現(xiàn)象;而酶量加大在提高反應(yīng)速率的同時(shí)由于縮短快慢反應(yīng)的差異也使反應(yīng)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(yīng)用到催化拆分外消旋2-氯丙酸酯的反應(yīng)中,固定化后仍保持了游離酶的催化拆分優(yōu)勢(shì),當(dāng)轉(zhuǎn)化率≤50％時(shí),仍能獲得很高的對(duì)映體過(guò)量值,達(dá)到91％以上。將固定化酶用于催化水解反應(yīng)的全過(guò)程來(lái)看,循環(huán)3次固定化酶仍能保持較高的活性,酶活達(dá)84.1％。
　　 最后對(duì)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