微乳液中豆荚过氧化物酶催化制备(S)-奥美拉唑

为解决(S)-奥美拉唑制备过程中存在的催化剂活性低的问题,采用微乳液体系,利用豆荚过氧化物酶(soybean pod peroxidase,SPP)在十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)/氯仿/正丁醇/水油包水微乳液中催化奥美拉唑硫醚制备(S)-奥美拉唑.利用响应面法(response surface methodology,RSM)优化反应条件,建立了响应面模型,获得最优反应条件,使得(S)-奥美拉唑的转化率、收率和对映体过量百分率(enantiomeric excess,e.e.)分别达到93.75%、91.56%、96.08%.实验同时证明SPP成本低、对映体选择性好、热稳定性好,可替代成本较高的辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)用于生物催化反应.     

酚类化合物酶处理反应机理初探

研究了辣根过氧化物酶处理酚和氯酚的反应机理和动力学特征。根据酶反应动力学特征判断辣根过氧化物酶催化酚和氯酚氧化耦合反应属于乒乓双双反应机制。阐明了Ｈ２Ｏ２抑制机理,测定了酶反应中Ｈ２Ｏ２抑制的动力学参数。通过测定不同底物酶反应的动力学参数,比较了取代基数目及取代位置对酶反应的影响。     

固定化青霉素酰化酶在光敏感可再生两水相体系中催化青霉素G为6-APA

在一种光敏感可再生高聚物(PNBC 300000)与葡聚糖20000(Dextran 20000)形成的两水相体系中进行固定化青霉素酰化酶的相转移催化青霉素G产生6-APA的反应。在这个两水相体系中,当pH为7.8,底物浓度为62 mmol/L,反应温度为20℃,在50 mmol/L KCl存在下,6-APA的分配系数可达8.4。催化动力学显示,达到平衡的时间近6 h,PG(Na)转化率约82.6%。3批半连续反应转化率为60%~70%,较相近条件下的单水相反应得率提高近20%。在两水相中,底物及产物主要分配在上相,固定化酶分配在下相,底物青霉素G进入下相经酶催化产生的6-APA及苯乙酸又转入上相,从而解除了青霉素酰化酶催化反应的底物及产物抑制作用,达到提高产物得率的效果。形成两水相的高聚物通过488 nm的激光照射可实现循环利用,高聚物的光照回收率在95%~98%。     

酶解法制备乌鸡蛋白肽的动力学研究

以乌鸡蛋白为底物,研究了木瓜蛋白酶在酶解乌鸡蛋白制备乌鸡蛋白肽时的一级热失活、拟态条件下的米氏常数,建立了考虑底物反竞争性抑制和产物竞争性抑制等影响因素下的反应动力学模型,并根据实验结果求得在70℃下的酶催化水解反应动力学常数Kd为0.011 3min-1,Km为5.70×10-3mol/L,Kcat为1.589 8min-1,并得到了相应的水解度动力学模型和反应速度动力学模型.     

光能生物催化不对称加氢的研究及应用

以实验室筛选的光能营养型细菌SJH-008作为催化细胞构建光动不对称加氢生物催化体系,并对潜手性底物苯乙酮进行不对称加氢反应研究,结果表明,在光照条件下获得产物的ee值和产率分别高达97.6%和90%,除此之外,该催化体系还具有底物适用范围广、不产氧和辅酶原位再生等优点.     

酶法合成组胺的研究

为探究生物催化法合成组胺,通过对IPTG浓度、诱导时间和酶学性质的研究,确定组氨酸脱羧酶诱导表达条件以及最适反应条件.结果表明:不同IPTG诱导浓度对酶活影响不大;酶活随着诱导时间的增加而升高;酶反应最适温度为30℃,pH为6.0;随着产物浓度增加,酶活降低,具有产物抑制现象;5%底物时转化率达到60%,3%底物时转化率达到97.7%.可见,该组氨酸脱羧酶有工业应用开发潜力.     

BSTR酶反应器中布洛芬的酶促拆分及反应动力学研究

为了提高固定化扩展青霉TS414脂肪酶(PEL)对外消旋布洛芬的拆分效率, 利用均匀设计的实验方法,在酶反应器中考察和优化了布洛芬、固定化脂肪酶、1-丙醇等几个参数对拆分反应的影响. 优化后的实验结果表明:当反应体系中布洛芬为200 mg,固定化酶的加量为6 g, 1-丙醇为0.383 mL,反应达到平衡时,布洛芬拆分反应的底物转化率接近50%,底物的对映体过量值达到94.3%,产物的对映体过量值则稳定在98%以上.而且固定化PEL催化拆分反应的周期缩短至12 h.同时,基于乒乓反应机制的动力学方程,建立了相应的拆分反应动力学模型,并得到了该模型的有关参数.     

菊芋多酚氧化酶的酶学性质

为了解菊芋提取物氧化变色的机理,用分光光度法分别研究了以邻苯二酚为底物的酶促褐变反应动力学和pH值、温度、底物浓度、酶浓度对该反应的影响,以及不同底物对多酚氧化酶活性的影响,揭示了菊芋多酚氧化酶(PPO)的基本酶学性质.结果表明:菊芋PPO催化邻苯二酚氧化反应的最适pH值为4.8,最适温度为35℃;菊芋PPO的热稳定性差,85℃以上加热处理5min就可使其大部分失活;菊芋PPO酶促褐变反应动力学符合米氏方程所描述的规律,相应的动力学参数Km=0.013 mol/L,Vmax=7.5 mmol/s.菊芋PPO的活性随酶浓度的增加而增大,酶的添加量超过0.8mL后,增速逐步减小;菊芋多酚氧化酶对邻位多酚的氧化具有专一性.     

莲子蛋白酶解的扩散-反应动力学

为了探索莲子蛋白质的酶水解动力学特性,于温度为55℃和pH为5.0的条件下,用木瓜蛋白酶酶解莲子蛋白研究酶解莲子蛋白的拟态条件下的米氏常数Km,构建考虑底物抑制和无抑制等影响因素下的扩散-反应动力学模型.研究结果表明:酶和底物在反应体系中的扩散影响酶解反应;当底物初始质量浓度高于13.63 g/L时,反应底物对酶解产生抑制作用;建立的数学模型能够合理地描述和解释莲子蛋白降解的动力学过程,为确定酶解反应的各种参数提供依据.     

酶促棕榈酸鲸蜡酯合成的底物抑制作用

对实验室自制的固定化Candida sp. 99-125脂肪酶在正己烷中催化棕榈酸和鲸蜡醇的酯化反应的动力学机制进行了初步研究,结果表明：反应为动力学控制,不存在扩散限制,底物浓度对反应速率的影响符合Ping-Pong Bi-Bi反应机制。但在不同的底物浓度范围内存在不同程度的底物抑制作用,其中以长链醇的抑制为主。本文根据底物浓度由低到高,划分了三个底物浓度范围,在不同的范围内分别研究了两个底物的抑制作用,并选择不同的动力学模型,求得了动力学常数。     

R 基-3-吡啶基硫醚不对称氧化

将经典的金属钛/酒石酸酯催化体系用于R基-3-吡啶基硫醚的不对称氧化,考察了反应温度、水的比例、氧化剂的用量和体系浓度对产物对于立体选择性的影响,发现最佳反应条件为温度为-23±2 ℃,水为1个当量,氧化剂为2.2个当量,体系浓度为 0.15mol/L.它对不同取代基的底物具有一般到较高的对映立体选择性.     

乙酰胆碱酯酶电极反应机理

在研究酶电极基础上探讨了电极上的反应机理。以乙酰胆碱酯酶催化活性为基础的抑制型酶电极的电极反应是:1)催化底物水解;2)底物中的I-被氧化为I2;3)底物氯化硫代乙酰胆碱分解产生的硫代胆碱含有的-SH基在银基汞膜电极上与汞生成硫醇汞盐。硫代胆碱在玻碳电极表面的氧化,为具有吸附性的不可逆过程,电极反应的电子转移数n=2,反应速率常数k=0.29s-1。     

基于硝基甲烷与二烯酮的双Michael加成反应构建3,4,5-三取代环己酮的研究

在甲醇钠的催化下,过量的硝基甲烷能够顺利与双烯酮发生双Michael加成反应,以93~97%的产率专一性地构建一系列反式的多取代环己酮.反应表现出较好的底物适应性,富电子或贫电子的双烯酮、大位阻的邻位取代的双烯酮以及不对称的双烯酮都能够顺利发生反应.所有的产物结构都经~1H-NMR和~(13)C-NMR确认.     

歧化松香胺Schiff碱-镍配合物催化烯烃氧化反应的研究

以H2O2为氧源.研究了歧化松香胺Sclaff-镍配合物催化烯烃的氧化反应,探讨了溶剂种类、催化荆用量、氧化荆用量、反应温度及反应时间对催化氧化反应的影响,并利用气相色谱测定了底物的转化率,GC/MS联用仪分析了氧化产物的结构.结果表明,催化氧化反应的较佳条件是:以无水乙醇为溶荆,苯乙烯(环己烯、异戊二烯)5.000g,催化荆Schiff碱-镍配合物用量为0.01g,30%的H2O29mL,78℃反应2 h.苯乙烯、环己烯、异戊二烯的转化率分别为:72.4%、56.5%、89.3%.主要产物为环氧化合物.     

锌离子对酶法测定抑制作用的研究

基于乳酸脱氢酶(LDH)催化乳酸和氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的反应,在最佳酶反应条件下,研究了金属离子对酶催化的抑制作用.发现Zn2 对LDH的酶促反应有显著的抑制,抑制常数KQS为13mmol/L,属非竞争性抑制.根据在抑制剂作用下的米氏方程,可以利用酶法对锌离子进行定量测定.通过加入金属离子络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)进行了干扰消除实验,结果表明:可有效消除一定浓度的Zn2 对LDH酶促反应测定底物的干扰.     

三氟化硼及其硅胶负载物催化下酮类的Baeyer-Villiger氧化反应

考察了三氟化硼及其硅胶负载催化下30%H2O2对酮类的Baeyer-Villiger氧化反应.结果表明,两种催化剂都能在温和条件下催化酮类氧化得到相应的酯和内酯;小分子三氟化硼对2-金刚烷酮、环戊酮、2-甲基环己酮的催化氧化基本实现完全转化,产物内酯的选择性分别达到99%,99%和74%,其对链状的4-甲基-2-戊酮的氧化表现出较好的催化性能,相同条件下底物转化率和产物酯的选择性分别可达25%和99%;硅胶负载三氟化硼催化酮类Baeyer-Villiger氧化反应时,产物内酯的选择性很好,催化剂制备过程简单,并具有较好的重复使用性能.     

漆树漆酶的催化氧化作用(Ⅻ)——儿茶酚胺氧化中间体的捕获

在静止条件下，用分光光度法对３个儿茶酚胺底物的漆酶催化氧化行为进行了考察．ＥＳＲ结果证明，这些底物在弱碱性条件下的漆酶催化反应经历了半醌自由基阴离子的阶段，Ｍｇ２＋离子的存在，提高了邻苯半醌自由基的动力学稳定性．结果还表明，儿茶酚胺底物的漆酶催化氧化产物，结构十分复杂，用二苯乙二胺只能捕获到少量对位羟基化的邻醌．     

胶红酵母催化苯乙酮的不对称还原及吸附树脂的促进作用

以苯乙酮为模式底物,利用筛选的胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)YS6-2为手性催化剂,不对称还原合成具有光学活性的1-苯基乙醇.结果表明：反应的立体选择性极高,合成的产物以(S)-型为主,其对映体过量值达99.0 %. 在设立的水相系统中,酵母细胞在发酵培养36 h、转化反应36 h、pH 6.6、温度34 ℃、2 %葡萄糖作为辅助底物的优化条件下,0.12 g/mL菌体（湿重）催化还原70 mmol/L苯乙酮的转化率达49.1 %. 同时,向反应体系中添加1 g D-101吸附树脂,因其控制水相中与细胞接触的底物浓度并进行产物的原位吸附,底物的转化率提高到75.5 %.     

固定化青霉素酰化酶动力学参数测定

本文介绍一种测定固定化酶催化反应动力学参数的新方法。在纤维间扩散阻力和外扩散阻力存在下,改变底物输送流速,测定纤维状固定化酶的一系列对应反应初速度;用双倒数图和Dixon图分别求各种流速下的表观米氏常数(K_m~(?))和表观产物抑制常数,再用所求得的各种表观动力学参数与对应的底物输入酶柱的线速度倒数的线性关系式,两次图解求得本征动力学参数。采用这一方法求得纤维状固定化青霉素酰化酶催化重排酸水解的本征米氏常数(K_m)、产物7-ADCA和苯乙酸抑制常数的本征值(K_p,K_q)分别为6.9,16.8和94.4mmol/L。     

荧光法分析微生物谷氨酰胺转胺酶的动力学特征

根据Ping Pong Bi Bi双底物反应机制,用荧光法对微生物谷氨酰胺转胺酶的动力学常数进行了测定,计算出了底物的表观常数KAm和KBm、产物的抑制常数Ki以及不同缓冲介质pH对酶反应速率的影响.得到了KAm=1.96×10-5,KBm=2.38×10-5,Ki=-7.26×10-5,在50 mmol/L、pH7.5的Tris-HCl缓冲体系中,酶的活力最高.