固定化脂肪酶催化（R，JS）-1-苯乙醇转酯化拆分反应及动力学研究

利用制备的舍Fe304无机磁性复合物FSN固定假单胞茵脂肪酶（Pseudomonas sp Lipase,PSL）,获得具有高活性、高对映体选择性和易分离的固定化酶PSL／FSN．乙酸乙烯酯做酰化试剂,PSL／FSN在正庚烷溶剂中催化（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应,40℃反应2h时,（S）-1-苯乙醇对映体过量值eep和（R）-乙酸-1-苯乙酯的对映体过量值eep均为99％,（R,S）-1-苯乙醇的转化率达到理论值。固定化酶PSL／FSN在70℃经2h热处理,其活性和对映选择性没有明显的下降;PSL／FSN重复使用10次,其活性和对映体选择性未出现衰减。基于实验数据,研究了固定化酶催化（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应的动力学行为,获得了（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应的动力学方程。     

固定化脂肪酶PSL/CS-MCM-48的制备及其催化性能

用壳聚糖（CS）修饰介孔分子筛MCM-48制备了复合载体CS-MCM-48，在异辛烷中制备了固定化假单胞菌脂肪酶PSL／CS-MCM-48，研究了固定化酶的制备条件对其催化性质的影响．结果表明，固定化酶PSL／CS-MCM-48适宜的制备条件为复合载体中m（CS）：m（MCM-48）=1：10，m（酶）：m（载体）=1：10，磷酸盐缓冲溶液（PBS）的pH值为6．5，V（PBS）：y（异辛烷）=1：100．固定化酶PSL／CS-MCM-48催化水解橄榄油的活性达633u／g，活力回收为55．2％，其催化活性约是PSL／MCM-48催化活性的3倍．同时考察了反应温度和反应体系的pH值对PSL／CS-MCM-48催化活性的影响规律。     

高光学纯度2-氯-1-苯乙醇的酶法合成

为实现手性2-氯-1-苯乙醇两个高纯度对映体的酶法合成,考察了多种脂肪酶的动力学拆分效果,并探讨了有机溶剂、温度以及水活度对脂肪酶催化拆分(R,S)-2-氯-1-苯乙醇的影响,研究了固定化酶的重复利用性.结果表明:一种来自Pseudomonas cepacia的固定化脂肪酶Lipase PS IM,在正己烷体系、35℃和水活度0.69时,能同时得到两个高纯度的对映体(ee_p 99%,ee_s 99%);经过5次重复反应后Lipase PS IM的相对酶活仍有85%.     

壳聚糖-Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶催化拆分（R,S）-1-苯乙醇

为将脂肪酶固定化,以提高酶的稳定性、使酶可以重复利用和降低生产成本,采用化学共沉淀法制备Fe3O4,以透射电镜、X-射线粉末衍射和红外光谱对所得产品进行表征,并且采用硅烷-戊二醛偶联法和壳聚糖包埋法分别将脂肪酶固定于磁球表面,再以生物拆分(R,S)-1-苯乙醇为模型考察了各种因素对转酯反应的影响。结果表明:化学共沉淀法制备Fe3O4为粒径小于20 nm的磁性纳米粒子;壳聚糖包埋法操作简单、酶载量大;扫描电镜分析揭示固定酶的磁球表面含有大量微孔结构。在最佳条件下,1-苯乙醇的转化率达44.3%,对映体过量值eep为99%,酶的半衰期为121h。反应完成后,施加外磁场可使酶与反应体系迅速分离,固定化酶重复使用11次酶的活性没有明显减少,说明壳聚糖-Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶具有高的活性和稳定性。     

利用脂肪酶Novozym 435催化转酯反应对映选择性合成(R)-α-硫辛酸的手性前体

利用商品脂肪酶Novozym 435介导的对映选择性转酯反应催化拆分(R,S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯(ECHO),以合成(R)-α-硫辛酸的手性前体。对酶促拆分反应的条件进行了优化,确定了该酶的最适反应条件:以乙酸乙烯酯为酰基供体,最适反应温度为50°C,以异丙醚为反应介质,酶最适上载量为100g/mol ECHO,可以耐受的底物浓度为1mol/L。在产品的克级制备反应中,6h底物转化率为47%,产物(R)-6-乙酰氧基-8-氯辛酸乙酯的对映体过量值(eep)为90%,时空产率高达471g/(L·d),产品总收率为36.3%。该酶法催化的转酯化反应为(R)-α-硫辛酸的合成提供了一条新的途径。     

壳聚糖-Fe304超顺磁微球固定脂肪酶催化拆分（R，S）．1．苯乙醇

为将脂肪酶固定化,以提高酶的稳定性、使酶可以重复利用和降低生产成本,采用化学共沉淀法制备Fe,0。,以透射电镜、x-射线粉末衍射和红外光谱对所得产品进行表征,并且采用硅烷．戊二醛偶联法和壳聚糖包埋法分别将脂肪酶固定于磁球表面,再以生物拆分（R,s）一1一苯乙醇为模型考察了各种因素对转酯反应的影响。结果表明：化学共沉淀法制备Fe304为粒径小于20nm的磁性纳米粒子;壳聚糖包埋法操作简单、酶载量大;扫描电镜分析揭示固定酶的磁球表面含有大量微孔结构。在最佳条件下,1一苯乙醇的转化率达44．3％,对映体过量值eep为99％,酶的半衰期为121h。反应完成后,施加外磁场可使酶与反应体系迅速分离,固定化酶重复使用11次酶的活性没有明显减少,说明壳聚糖一Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶具有高的活性和稳定性。     

介孔分子筛MCM-48负载壳聚糖络合铂配合物催化烯烃硅氢加成反应

介孔分子筛MCM-48用壳聚糖进行改性,并负载铂得到催化剂(Pt/CS-MCM-48).采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TG)对催化剂进行表征,结果表明,Pt与CS氨基N原子配位形成Pt—N配位键.同时考察了Pt/CS-MCM-48催化烯烃与三乙氧基硅烷硅氢加成反应的性能:Pt/CS-MCM-48对烯烃硅氢加成反应具有良好的催化性能,催化辛烯反应,β-加成产物的选择性达到90％以上;催化剂具有良好的重复使用性能,可连续使用14次而活性没有明显下降.     

脂肪酶催化拆分2-氯-1-苯乙醇

手性2-氯-1-苯乙醇这一关键的药物中间体,已被酶法合成。经过筛选多种脂肪酶,一种新的商业化的来自Pseudomonas cepacia固定化脂肪酶PS IM,表现出最高的活力。同时首次发现小麦胚芽脂肪酶（WGL）具有与其他脂肪酶相反的立体选择性。并系统探讨了溶剂体系,温度以及水活度对PS IM催化拆分2-氯-1-苯乙醇的影响。最终发现在正己烷体系,35℃和水活度0.69时,获得最好的分离效果,能同时得到两个高纯度的对映体（eep 99%,ees 99%）。PS IM在经过5次重复反应之后的活力约保留了85%。     

α-苯乙醇手性对映体气相色谱分析方法研究

建立了基于手性毛细管柱直接测定α-苯乙醇对映体含量的气相色谱法.采用日本岛津GC-2010气相色谱仪和CP Chirasil-DEX CB(25 m×0.25 mm)色谱柱,控制柱温为108℃,载气(N2)流量为1.9 mL/min,在此条件下α-苯乙醇手性对映体峰均达到基线分离.选择正十二烷作为内标物测定不同浓度α-苯乙醇,得到标准曲线,其线性(相关系数R=0.999 3)和重复性(RSD<1%)均很好.将该法用于手性催化剂Pd-CS/SiO2和Pd-CS/MCM-48催化苯乙酮氢转移反应产物α-苯乙醇手性对映体含量的分析,可进行高选择性手性催化剂的筛选,实现了对催化剂制备及反应条件的优化.     

贵金属-壳聚糖催化苯乙酮不对称转移加氢反应

将天然手性高分子聚合物壳聚糖(CS)负载到SiO2上后,再络合M(Pd、Pt、Pu和Ph)金属,制得了多相手性加氢催化剂M-CS-SiO2.在空气氛围下,以异丙醇为氢源,考察了M-CS-SiO2对苯乙酮不对称催化氢转移加氢反应的催化活性.研究了活性金属(Pd、Pt、Rh和Ru)、载体(ZSM-5、β、MCM-41、SiO2),及钯的前驱物对多相手性加氢催化剂性能的影响.结果表明:Pd-CS-SiO2对苯乙酮不对称转移加氢反应具有较好的催化加氢性能和对R-1-苯乙醇的对映选择性;Pd的前驱物对Pd-CS-SiO2的催化活性和对映选择性的影响较小;载体对Pd催化剂的催化活性和对映选择性的影响很大;在苯乙酮不对称转移加氢反应中,Pd-CS-β分子筛对R-1-苯乙醇的对映体过量值可达到65.7%.     

固定化脂肪酶拆分扁桃酸对映体研究

在有机溶剂中利用固定化脂肪酶Novozym435催化酯化反应以分离扁桃酸对映体,考察了反应时间、温度、摇床转速、加酶量、扁桃酸浓度及乙醇浓度对反应转化率和产物对映体过量值（eep）的影响．结果表明,在二氯乙烷中,拆分扁桃酸对映体的最佳条件为：加酶量40mg,扁桃酸20mM,乙醇80mM,转速150rpm,温度40℃.在此条件下,反应24h后,转化率为30％,产物中R-扁桃酸乙酯eep达到92％．     

Application of ring-opening metathesis polymerization in study of polymer molecular weight-mediated catalytic properties of immobilized lipase

Recently, significant efforts have been devoted into the study of the effect of hydrophobic supports on the catalytic properties of immobilized lipases. It seems that immobilization lipases on hydrophobic supports is a simple and efficient method to improve the catalytic activity of lipases. In this study, the hydrophobic poly(N-propyl-norbornene-exo-2,3-dicarboximide)s with well-controlled molecular weight were synthesized by the living ring-opening metathesis polymerization, and the lipases from Pseudomonas sp. were then immobilized on these hydrophobic polymer supports through the physical adsorption. The immobilized lipases exhibited higher activity and enantioselectivity for the transesterification of 2-octanol than those of free lipases. Furthermore, we investigated the polymer molecular weight-mediated catalytic properties of immobilized lipases. It was found that the catalytic activity and E value of the immobilized lipases increased with the increase of the polymer molecular weight. At the polymeric molecular weight of about 40kDa, the highest E value (58 at 54.2% of conversion, enantiomeric excess = 99%) was reached. After the molecular weight of polymers getting higher than 40 kDa, catalytic activity and E value of the immobilized lipase decreased. Supported by the Stake Key Development Program of Basic Research of China (Grant No.2007CB808000) and National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50773028, and 20803028).     

高分子微球固定化脂肪酶的合成研究

本实验采用悬浮聚合法制备苯乙烯-二乙烯苯-马来酸酐（St—DVB—cBA）三元共聚高分子微球（0．26～0．33mm）,并用其作为脂肪酶的载体,进行脂肪酶的固定化。实验结果表明,制备固定化脂肪酶的相对最佳条件：脂肪酶加入量2．0mg,载体50mg,反应温度30℃E,反应时间6h,pH=7．0,最高固载率可达80．02％,酶活4150U／g载体。所制得的酶最佳催化条件：反应温度40℃,pH=7．38。     

Ni、Co、Mn（Salen）／MCM-41的制备及其催化性能的研究

直接合成法制备了NH2-MCM-41,进而负载Ni、Co、Mn（Salen）配合物制备了催化剂．采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）对催化剂进行了表征．将这些催化剂用于以H2O2为氧化剂的环己烯环氧化反应,结果表明：与Ni（Salen）／MCM-41和Co（Salen）／MCM41相比,Mn（Salen）／MCM41具有较高的反应活性．以Mn（Salen）／MCM41为催化剂,获得了优化的反应条件：在n（C6H10）／n（H2O2）=3、20mL乙腈为溶剂、反应时间4h的条件下,环己烯转化率为8．0％,选择性为47．5％．     

手性配合物[Mn（csal-R,R-chxn）]Cl的CD光谱和不对称催化作用

以5-氯-水杨醛双缩（1R,2R）-环己二胺（CSA-DMC）为原料制备了手性[Mn（csal-R,R-chxn）]Cl配合物,测定了手性配体CSA-DMC的荧光光谱,研究了手性配合物[Mn（csal-R,R-chxn）]Cl的CD光谱及催化苯乙烯不对称环氧化反应的催化性能.结果表明：手性配体CSA-DMC的荧光发射峰处于517 nm;利用激子裂分方法和d-d跃迁关联法推测了手性席夫碱配合物[Mn（csal-R,R-chxn）]Cl绝对构型为（R）Δλ构型;最适宜反应条件下,催化苯乙烯的不对称环氧化反应的转化率为74.9%,催化剂选择性为67.6%,对映体过量百分率（e.e.）为12.3%     

有机合成中脂肪酶对映体选择性的调控研究进展

脂肪酶是不对称合成中一种常用的手性催化剂。当前对高对映体纯物质的需求越来越大,这就对催化剂提出了更高的要求。文章讨论了调控脂肪酶对映体选择性的几种方法:反应介质工程、底物分子工程、酶分子修饰和定向进化。这几种方法的研究不仅使改善催化剂的对映体选择性成为可能,还有助于深化酶对对映体选择催化机理的认识。     

聚乙烯醇-海藻酸钠固定Flavobacteriumsp对地表水的修复效果

从河流底泥、河水水体中分离得到一株黄杆菌Flavobacteriumsp．（Oil56）．用聚乙烯醇（polyvinylalcohol,PVA）和海藻酸钠（sodiumalginates,Na·Alg）为包埋载体,以五硼酸铵和氯酸铁溶液为交联剂,固定黄杆菌Flavobacteriumsp．Oil56得到固定化球形颗粒．对比研究了固定化颗粒与游离菌对地表水的降解效果,结果表明在COD初始质量浓度为77~205mg／L时,用固定化Flavobacteriumsp．Oil56修复48h的COD去除率为48．2％～50．6％,比游离菌的降解效率提高了42．7％～45．8％．利用扫描电镜（SEM）研究了固定化球形颗粒在降解过程中的微环境变化．     

Nafion膜固定血红蛋白和银纳米粒子构筑NO_2~-生物传感器

利用Nafion膜将血红蛋白(Hb)和银纳米粒子(AgNPs)固载到玻碳电极表面制作N O-2生物传感器.循环伏安实验表明:Hb/AgNPs/Nafion膜电极在pH值为6.9的PBS缓冲溶液中呈现出一对明显的HbFe(Ⅲ)/(Ⅱ)氧化还原峰,该电极对N O2-有良好的催化作用,线性范围为2.0×10-5~3.4×10-4 mol/L(n=18,R=0.997),检测限为1.2×1 0-6 mol/L(信噪比为3);故该膜电极可做N O-2生物传感器.     

自由和固定化猪胰脂肪酶在有机相中催化丁酸甲酯和四氢糠醇的酯交换反应

本文用自由和聚苯乙烯载体固定化猪胰脂肪酶在有机相中催化丁酸甲醋和四氢糠醇的酯交换反应．研究了不同有机溶剂、底物浓度、含水量、加酶量、温度及振荡速度等对反应的影响，对比了酶固定化前后的催化性能．结果表明，用疏水性交联聚苯乙烯载体固定化猪胰脂肪酸能减少扩散限制，固定化酶在有机相中催化活性比自由酶高约２５％．