脂肪酶的生產(chǎn)及其在布洛芬手性拆分中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文脂肪酶的生產(chǎn)及其在布洛芬手性拆分中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究姓名：唐良華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：生物化工指導(dǎo)教師：夏黎明20070401浙江大學(xué)博士學(xué)位論文酶的的立體選擇性都有重要的影響。采用1000U／mLPEL游離酶催化拆分(R，S)一布洛芬時(shí)，體系最佳的含水量為05％、“記憶”pH為90、反應(yīng)溫度60℃、酰基受體為1丙醇、有機(jī)溶劑為異辛烷時(shí)，酶促反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(47％)及立體選擇性(E值高達(dá)581)均達(dá)到最大值。首次以大孔吸

2、附樹脂AB8固定化Penicilliume；#panxumTS414脂肪酶(PEL)在非水體系中高對(duì)映體選擇性地拆分了(R’s)一布洛芬。與其它固定化載體相比，大孔吸附樹脂AB一8固定化后PEL所催化的拆分反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(C)和對(duì)映體過量值(ee)以及對(duì)映體選擇率(E)均達(dá)到了較為理想的結(jié)果。大孔吸附樹脂AB一8固定化PEL具有較高的操作穩(wěn)定性。連續(xù)lO批(每批反應(yīng)30h)拆分反應(yīng)的平均轉(zhuǎn)化率仍在47％以上，而且連續(xù)lO批反應(yīng)的eer值均

3、穩(wěn)定在9896以上。尤其是E值在第10批時(shí)仍高達(dá)380，遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)中有關(guān)(R。S)布洛芬酶法拆分結(jié)果的報(bào)道。固定化介質(zhì)的類型、“記憶”pH值和體系含水量等對(duì)大孔吸附樹脂AB一8固定化PEL酶促拆分(R，S)布洛芬有較大影響。在以異辛烷為溶劑、“記憶”pH為90、含水量為0的體系中，40℃反應(yīng)30h后，拆分反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(C)可達(dá)47％，對(duì)映體過量值(ee)可達(dá)9875％。大孔吸附樹脂AB一8固定化處理對(duì)PEL在非水相中的酶學(xué)性質(zhì)有重要影響

4、。固定化后PEL在有機(jī)相反應(yīng)體系中的分散性得到了極大的改善，從而極大地提高了酶促拆分反應(yīng)的效率。，根據(jù)非水體系中(瓦s)一布洛芬的酶促醅化拆分反應(yīng)的機(jī)制，建立子(R，S)一布洛芬的酶促酯化拆分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。并對(duì)模型進(jìn)行了擬合求解，并得到相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。將動(dòng)力學(xué)模型擬合的曲線與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的曲線進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)模型擬合值和實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值能夠較好地吻合，說明該模型可以較好地描述大孔吸附樹脂AB一8固定化PEL催化拆分(R，s)一布洛芬的酶促酯

5、化反應(yīng)過程。對(duì)固定化酶的間歇攪拌釜式反應(yīng)器(BatchStirredTankReactorBSTR)反應(yīng)器進(jìn)行了研究。利用均勻設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)BSTR中進(jìn)行酶法拆分的幾個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化i優(yōu)化的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在BSTR中進(jìn)行拆分時(shí)，當(dāng)反應(yīng)體系(反應(yīng)總體積為150mL)中布洛芬為200mg，固定化酶的加量為fig，1一丙醇為0383mL時(shí)反應(yīng)只需12h時(shí)便可達(dá)到平衡。達(dá)平衡時(shí)，底物轉(zhuǎn)化率接近50％，底物的對(duì)映體過量值達(dá)94％以上，而產(chǎn)物的對(duì)

6、映體過量值盥達(dá)到98％以上。且連續(xù)lO批拆分反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和對(duì)映體過量值均保持在相當(dāng)高的水平(連續(xù)10批反應(yīng)的平均E值380)，顯示該固定化酶反應(yīng)器具有良好的操作穩(wěn)定性。本文在立體選擇性微生物脂肪酶及其產(chǎn)生菌的篩選、均勻設(shè)計(jì)法快速優(yōu)化產(chǎn)酶條件及BSTR工藝參數(shù)、非水相中脂肪酶的大孔吸附樹脂固定化、固定化脂肪酶在非水相中的酶促拆分反應(yīng)及機(jī)制等方面的研究工作具有明顯的特色與創(chuàng)新，相關(guān)研究結(jié)果不僅具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。