微生物法制備手性芳香醇的研究及其分析方法建立.pdf

1、手性是自然界的本質(zhì)屬性之一，在材料科學(xué)、農(nóng)藥和醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。手性芳香醇是許多手性藥物合成的重要手性砌塊，也是有機(jī)合成和天然產(chǎn)物合成的主要中間體。生物法制備手性芳香醇具有反應(yīng)條件溫和、高選擇性、專一性和環(huán)境友好等優(yōu)點。
　　 本文采用微生物法制備單一旋光性的手性苯乙醇及其衍生物，并利用高效液相色譜法建立了對反應(yīng)體系的定性、定量分析方法。開展微生物法制備手性苯乙醇類化合物的研究為手性苯乙醇的合成提供一種新途徑，具有重要的現(xiàn)

2、實意義和理論價值。取得的主要研究成果如下：
　　 (1)利用高效液相色譜手性固定相法，建立測定1-苯乙醇、苯乙酮的分析方法，最佳色譜條件是：以ChiralcelOJ-RH為色譜柱，流動相為乙腈：水(體積比為30:70)，流速0.5mL·min-1，檢測波長205nm，柱溫25℃。結(jié)果表明(S)-1-苯乙醇、(R)-1-苯乙醇和苯乙酮分別在1.0～301.5μg·mL-1，25.2～352.0μg·mL-1和1.0～306.9μg

3、·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)分別為0.9999、0.9998和0.9993，檢出限為0.12～0.15μg·mL-1，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于5％，平均回收率為100.5％～101.2％。該法可以快速、準(zhǔn)確的定量分析1-苯乙醇和苯乙酮。
　　 (2)建立了4-甲基苯乙酮和4-甲基-1-苯乙醇的高效液相色譜手性固定相分析法，色譜條件為：以ChiralcelOJ-RH為色譜柱，乙腈：水(體積比是28:72)為流動相，流速0.

4、5mL·min-1，檢測波長220nm，柱溫25℃。結(jié)果表明4-甲基-(S)-1-苯乙醇在1.9～143.9μg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.9997，檢出限為0.21μg·mL-1。4-甲基-(R)-1-苯乙醇在2.0～150.2μg·mL-1范圍內(nèi)，r=0.9994，檢出限為0.20μg·mL-1。4-甲基苯乙酮在24.0～300.0μg·mL-1范圍內(nèi)，r=0.9998，檢出限為0.24μg·mL-1。測定結(jié)果的

5、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5％，平均回收率為99.2％～100.4％。該方法用于4-甲基苯乙酮和4-甲基-1-苯乙醇的檢測準(zhǔn)確可靠。
　　 (3)從南寧高峰林場的土壤樣品中篩選得到三株具有較好催化活性的菌株，其中JX1菌株可選擇性還原苯乙酮制備(R)-1-苯乙醇；JX9菌株可不對稱還原4-甲基苯乙酮生成4-甲基-(S)-1-苯乙醇；JX13菌株能高效選擇性氧化(S)-1-苯乙醇生成苯乙酮，可實現(xiàn)對1-苯乙醇的氧化拆分。
　　 (4

6、)考察了JX1菌株不對稱還原苯乙酮制備(R)-1-苯乙醇的反應(yīng)，對其反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化研究。結(jié)果表明，反應(yīng)體系初始pH=6，30℃，菌株發(fā)酵培養(yǎng)2天，添加2g·L-1的苯乙酮底物，反應(yīng)72h，(R)-1-苯乙醇得率可達(dá)68.92％，ee值達(dá)92.89％。
　　 (5)將JX9菌株用于不對稱還原4-甲基苯乙酮制備4-甲基-(S)-1-苯乙醇的反應(yīng)，進(jìn)行了轉(zhuǎn)化條件優(yōu)化實驗。研究表明，底物4-甲基苯乙酮質(zhì)量濃度為2g·L-1，反應(yīng)體系初

7、始pH=6，以體積分?jǐn)?shù)為5％的異丙醇為輔助底物，30℃反應(yīng)72h，4-甲基-(S)-1-苯乙醇的得率為76.65％，ee值達(dá)100％。
　　 (6)菌株JX13具有高選擇性氧化(S)-1-苯乙醇為苯乙酮的能力，將其用于不對稱氧化拆分消旋1-苯乙醇的反應(yīng)。優(yōu)化了培養(yǎng)基組成和反應(yīng)條件，結(jié)果表明：最佳培養(yǎng)條件以糊精和蛋白胨為碳源、氮源，1-苯乙醇質(zhì)量濃度為4g·L-1，反應(yīng)體系初始pH=6，30℃反應(yīng)72h，(S)-1-苯乙醇轉(zhuǎn)化率可