酶法合成西汀類手性中間體及其最佳反應(yīng)參數(shù)的研究.pdf

1、目的：在無氧環(huán)境下，以高活性貝克酵母細(xì)胞體內(nèi)氧化還原酶生物還原3-氯代苯丙酮，通過改進(jìn)反應(yīng)條件和分離提純的方法，最終得到單一異構(gòu)體(S)-(-)-3-氯-1-苯基-1-丙醇。在保持最佳對(duì)映體過量值(ee 值)的前提下，選擇溫度、pH、反應(yīng)時(shí)間、底物投量、酵母投量、共底物類別、D-葡萄糖投量七個(gè)因素利用正交實(shí)驗(yàn)表通過32組實(shí)驗(yàn)和直觀分析法分析評(píng)價(jià)得到酶促反應(yīng)的最佳反應(yīng)參數(shù)，以獲得更高的產(chǎn)率。同時(shí)通過專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)正交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用方

2、差分析法評(píng)價(jià)分析獲得最大影響因子。
　　 方法：在無氧環(huán)境下，首先以3-氯代苯丙酮為原料和乙醇作為反應(yīng)共底物，在恒溫且能恒速攪拌的裝置（可用水浴鍋或搖床）里，通過一定時(shí)間的貝克酵母細(xì)胞的高溫活化過程和一定時(shí)間的不對(duì)稱生物還原反應(yīng)，再通過硅藻土的助濾等后處理，最后分離提純得到單一異構(gòu)體(S)-(-)-3-氯-1-苯基-1-丙醇。
　　 通過IR、1 H-NMR、13 C-NMR 對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，通過熔點(diǎn)儀和旋光儀測(cè)得其

3、熔點(diǎn)和比旋光度。再通過專業(yè)設(shè)計(jì)好的7 因數(shù)4水平的正交實(shí)驗(yàn)表從溫度、pH、反應(yīng)時(shí)間、底物投量、酵母投量、共底物類別、葡萄糖投量來研究這步酶促反應(yīng)的最佳反應(yīng)參數(shù)和最大影響因子。通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的直觀分析法，在保持最佳對(duì)映體過量值的前提下以產(chǎn)率大小作為考核指標(biāo)得到最佳反應(yīng)參數(shù)，通過統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS16.0 版本對(duì)所得的正交實(shí)驗(yàn)的32組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析法評(píng)析得到最大影響因子。
　　 結(jié)果：通過第一部分的酶促反應(yīng)得到(S)-(-)

4、-3-氯-1-苯基-1-丙醇，產(chǎn)率為60％。
　　 經(jīng)過IR、1 H-NMR、13 C-NMR 確證了目標(biāo)化合物的分子結(jié)構(gòu)，與參考文獻(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)圖譜值一致。[a]D 25-23.8 o (c 1，CHCl3)，ee 值為100％，測(cè)得目標(biāo)產(chǎn)物的熔點(diǎn)mp 為58 ℃-60 ℃。通過直觀分析法得到最佳反應(yīng)參數(shù)：溫度為23 ℃、pH 為6.5、反應(yīng)時(shí)間最低為63 小時(shí)、底物投量為0.5g、酵母投量為25g、共底物為乙醇且投量為5ml、葡萄

5、糖投量為15g （在體積為125ml的緩沖液里）。經(jīng)過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可得其產(chǎn)量為0.36g，產(chǎn)率為72％，在正交實(shí)驗(yàn)組中最高，通過IR、1 H-NMR 結(jié)構(gòu)驗(yàn)證符合文獻(xiàn)，ee 值為100％。通過SPSS16.0 統(tǒng)計(jì)軟件用方差分析法得到底物與共底物對(duì)酶促反應(yīng)的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(僅當(dāng)P<0.05)，也就是最大影響因子。而且8個(gè)因素之間完全沒有相互影響，便于單一因素的調(diào)控。
　　 結(jié)論：與之前類似文獻(xiàn)相比，改進(jìn)了酶促反應(yīng)條件，提高了分離