酿酒酵母中D-(-)-扁桃酸脱氢酶性质研究

采用DEAE Sepharose离子交换层析、Butyl Sepharose疏水层析和Blue Sepharose亲和层析等分离方法,从高产D-(-)-扁桃酸的酵母菌株BY1.1b中纯化得到电泳纯的D-(-)-扁桃酸脱氢酶.采用Sephacryl S-200分子筛层析柱测得该酶的相对分子质量约60 kDa,用SDS-PAGE电泳测得该酶亚基分子量为32 kDa,表明该酶属于同型二聚体.该酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH为6.0.该酶在低于30℃,pH5.5~8.0较为稳定.以NADH和苯乙酮酸为底物,其Km值分别为Km(NADH)=99.2μmol/L和Km(苯乙酮酸)=263.3μmol/L.     

酿酒酵母不对称合成(R)-(-)-扁桃酸甲酯

采用本实验室筛选到的酿酒酵母LH1催化苯甲酰甲酸甲酯不对称合成(R)-(-)-扁桃酸甲酯.在单相体系中考察了初始底物浓度、细胞浓度、pH、温度、辅助底物、葡萄糖浓度和反应时间等因素对产物得率和对映体选择性的影响,获得了较佳的还原条件.当细胞浓度75 g(干细胞)/L,葡萄糖浓度30 g/L,底物浓度100 mmol/L,pH 8.0,温度30℃,反应时间30 h时,产物扁桃酸甲酯的得率达94.3%,(R)-(-)-扁桃酸甲酯的对映体过量值(ee)达95.0%.在苯甲酰甲酸甲酯的转化反应中,酿酒酵母LH1菌株表现出非常好的对映体选择性,且ee值受环境因素的影响非常小.     

不对称还原苯乙酮酸甲酯的生物转化菌种选育及条件优化

选用酵母菌、乳酸菌、粪链球菌、假丝酵母等4个种属共15株菌株,研究其对苯乙酮酸甲酯的不对称还原催化特性.以具有R(-)-扁桃酸甲酯较高转化活力的菌株S.cNo.1、S.cNo.3、S.cNo.9作为出发菌株,采用紫外与微波复合诱变的方法,筛选获得S.c3.5.16突变株.考察培养温度、pH值对该突变株转化活力的影响,结果表明,S.c3.5.16菌株的R(-)-扁桃酸甲酯生物转化最适反应条件为培养基pH6.5、温度38℃,苯乙酮酸甲酯转化为扁桃酸甲酯的得率达到99.3%,R(-)-扁桃酸的光学纯度达到95.5%e.e..     

反相高效液相色谱法检测手性药物前体扁桃酸

采用反相高效液相色谱法分离测定手性药物前体扁桃酸及其底物苯乙酮酸.反相色谱柱为VarianC18柱,以甲醇-磷酸盐缓冲液(体积分数=1∶9)作为流动相,流速为1.0mL·min-1,检测波长为297nm,柱温25℃.该法测定的灵敏度高,可用于发酵液中苯乙酮酸和扁桃酸的定量测定.扁桃酸及苯乙酮酸浓度在5～20mmol·L-1范围内呈现良好的浓度-峰面积线性关系.     

反相离子对色谱法测定手性生物转化中扁桃酸与苯乙酮酸

建立一种同时测定生物不对称转化发酵液中扁桃酸及苯乙酮酸含量的反相离子对高效液相色谱方法.色谱柱为HypersilC18柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为甲醇-25mmol·L-1磷酸二氢钾缓冲液(内含6mmol·L-1四丁基溴化铵,NaOH调pH至7.0)(体积分数15∶85),流速为1.0mL·min-1,检测波长220nm,柱温为室温.扁桃酸与苯乙酮酸在0.5～20mmol·L-1内,其浓度与峰面积呈现良好的线性关系(r=0.9994,0.9997).二者的加样回收率均为96.5%～100.6%.当信噪比(S/N)为3时,二者的最低检测浓度分别为2.4和8μmol·L-1.该方法简便、准确、灵敏度高,可用于手性生物转化中扁桃酸与苯乙酮酸的定量分析.     

四氢噻吩-3-酮还原酶的筛选与表征

通过基因挖掘技术获得一种来源于炭疽芽胞杆菌的短链脱氢酶BaCR1。它能够催化四氢噻吩-3-酮的不对称还原反应,进而合成碳青霉烯类抗生素硫培南的重要手性中间体(R)-四氢噻吩-3-醇。对BaCR1进行了催化性能表征,结果表明最适反应pH为7.0,最适反应温度为30℃,催化剂转化数(k_(cat))与米氏常数(K_M)之比(k_(cat)/K_M)为0.25 L/(mmol·s)。在100 mL的反应体系中,偶联葡萄糖脱氢酶用于辅酶再生,在底物上载量为50 mmol/L、重组大肠杆菌整细胞(干重)上载量为20 g/L的条件下,无需额外添加辅因子NADPH,反应24 h,转化率大于99%,还原产物的e.e.值为84%,实现了产物的克级制备,体现了酶法不对称还原制备(R)-四氢噻吩-3-醇的潜力。     

α-苯乙醇的酶法拆分工艺优化

使用一种重组脂肪酶对乙酸苯乙酯进行选择性水解拆分以得到R-α-苯乙醇.研究首先以选择性和转化率为指标,测定了底物浓度、酶量、缓冲液的浓度和pH、反应温度、摇床转速以及反应时间等因素对拆分效果的影响.结果显示,在最佳条件下,产物R-α-苯乙醇ee达到97.2%,转化率48%.反应液进行过硅胶柱分离后,R-α-苯乙醇的产率为30%,ee值为98%;S-乙酸苯乙酯在碱性条件下水解得到S-α-苯乙醇产率为40%,ee值为85%.     

手性二茂铁基β-氨基醇的合成及其在催化硼氢化钠／碘对潜手性酮的不对称还原反应中的应用

从二茂铁和廉价易得的L-缬氨酸、苯丙氨酸出发,合成了4个手性氨基醇衍生的二茂铁基β-氨基醇. 研究了它们在催化硼氢化钠/碘对苯乙酮的不对称还原反应的对映选择性. 结果表明:二茂铁基氨基醇4、5和6都能诱导得到优势加成产物R-1-苯基-1-乙醇. 其中4b以最好89%的产率和65% e.e.值得到产物,而用与4b对应的α-胺基膦氧化物5和6催化时,化学产率和e.e.值分别为81%和38%, 82% 和32%.     

含DESs体系中固定化Kurthia gibsonii SC0312细胞催化1-苯基-1,2-乙二醇不对称氧化反应

在含深度共熔溶剂的非水相体系中,利用固定化Kurthia gibsonii SC0312细胞高效催化外消旋1-苯基-1,2-乙二醇(PED)不对称氧化以制备对映体纯的(S)-PED.在所考察的4种离子液体和2种深度共熔溶剂中,氯化胆碱/尿素([ChCl][U])对Kurthia gibsonii SC0312细胞表现出良好的生物相容性,能适当改变细胞膜的完整性,有效提高反应的催化效率.在[ChCl][U]体积分数为4%、缓冲液p H值为7. 5、反应温度为35℃、细胞质量浓度为60mg/m L、底物浓度为100mmol/L的条件下,反应初速度为8. 25mmol/(L·h),反应仅7 h产率及(S)-PED e. e.值即分别达49. 6%和99. 9%.     

交联海藻酸钙凝胶固定化酵母醇脱氢酶研究

对用海藻酸钙包埋、戊二醛交联法固定酵母醇脱氧酶催化苯乙酮酸合成(R)-扁桃酸的过程进行研究,比较游离酶与固定化酶的酶学性质.实验结果表明:固定化酶的热稳定性显著提高,游离酶在70℃时酶蛋白变性失去活力,而固定化酶在65℃保温1 h的能保持64%的酶活力,在70℃时酶活力仍町保留48.6%;固定化酶的最适温度由30℃升至40℃,最适反应pH值由6.8下降为5.8;固定化酶保留了62.72%的游离酶活性, 固定化酶的表观米氏常数和最大反应速率分别为37.33 mmol/L和358.42 nmol/min.该固定化酶具有良好的储存稳定性和操作稳定性.     

毛细管电泳电化学发光检测香草扁桃酸和高香草酸

利用毛细管电泳电化学发光(CE-ECL)法检测了尿样中的香草扁桃酸(VMA)和高香草酸(HVA),得到了最佳的分离检测条件:50 mmol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 8.2);分离电压16 kV;检测电势1.2 V(相对于饱和甘汞电极).在最佳条件下,VMA和HVA的浓度检测限(S/N=3)分别为5.0×10^-7 mol/L和6.1×10^-7 mol/L,线性回归系数分别为0.999 3和0.997 9.并以此方法将尿液中的VMA和HVA在10 min内有效地分离检测,不受其他干扰,得到加标回收率分别为98%和99%,取得了满意的结果.     

ITX/EDAB光引发丙烯酸溶液聚合动力学

以异丙基硫杂蒽酮(ITX)/对-(二甲基氨基)苯甲酸乙酯(EDAB)为复配引发剂,研究了光引发丙烯酸溶液聚合动力学。结果表明,R_P与单体浓度呈一次关系,引发剂反应级数在低浓度(<0.2mmol/L)下为0.2057,高浓度(>0.8mmol/L)下为-0.1;反应速率存在最大值,此时引发剂浓度为0.8mmol/L;聚合反应表观活化能为9.53kJ/mol。     

石墨烯修饰金电极的制备及其同时测定多巴胺和尿酸

将Hummers法合成的新鲜石墨烯滴涂于金电极表面,制备了石墨烯修饰金电极（Gr/AuE）。用循环伏安法研究了Gr/AuE的电化学性能,及多巴胺和尿酸在该修饰电极上的电化学行为。结果表明：该修饰电极对多巴胺和尿酸都有电催化氧化作用且能在抗坏血酸存在条件下同时测定多巴胺和尿酸。在抗坏血酸存在下差分脉冲伏安法（DPV）氧化峰电流与多巴胺和尿酸的浓度分别在1.0～1000μmol/L和30～1000μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限分别为0.67μmol/L和6.0μmol/L.     

痤疮丙酸杆菌亚油酸异构酶的克隆表达 及酶学性质研究

为了研究使用生物酶法制备共轭亚油酸的可行性,笔者对痤疮丙酸杆菌亚油酸异构酶进行了异源表达和理化性质研究。根据大肠杆菌偏好密码子,优化了来源于痤疮丙酸杆菌亚油酸异构酶(PAI)的基因(pai),将克隆的基因在BL21(DE3)中进行表达,纯化目的蛋白,获得重组PAI蛋白。SDS-PAGE结果显示,重组PAI分子质量为48 ku,重组蛋白主要以包涵体沉淀的形式存在。经测定重组PAI在35 ℃、pH 7.0时酶活最高,比酶活为752.3 μmol/(min·mg)。经35 ℃保温2 h,酶活保持90%以上,pH 为6.5～7.0时,PAI具有较好的稳定性,Mn²⁺和Zn²⁺对酶活力分别有22.4%和15.8%的抑制作用,以亚油酸为底物时该酶的K_m值为1.13 mmol/L, k_cat为4.67 s^-1。相关分析表明,痤疮丙酸杆菌亚油酸异构酶性质优良,适合以亚油酸为底物生物催化制备共轭亚油酸。     

抗坏血酸在纳米金/石墨烯复合物修饰电极上的电化学行为研究

根据Hummers方法制备了石墨烯(GR),通过在石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE)表面电沉积纳米金粒子(Au NPs)制备了纳米金/石墨烯复合物修饰电极(Au NPs/GR/GCE),采用扫描电镜表征了电极形貌;并用循环伏安法研究了抗坏血酸(AA)在此修饰电极上的电化学行为,在p H=4.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中,AA在复合物修饰电极上产生一灵敏的氧化峰,氧化峰电流显著高于裸玻碳电极(GCE)和石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE);在优化实验条件下,建立了循环伏安法测定AA的方法,氧化峰电流与AA的浓度在7⁵00μmol/L和1500μmol/L和1³0 mmol/L范围内呈良好的线性,检出限为5μmol/L(信噪比=3);用该方法测定维生素C片中AA的含量,回收率在97.69%30 mmol/L范围内呈良好的线性,检出限为5μmol/L(信噪比=3);用该方法测定维生素C片中AA的含量,回收率在97.69%¹03.5%之间.     

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％．     

聚乳酸-聚扁桃酸共聚物的合成与表征

合成乳酸OCA和扁桃酸OCA单体,用DMAP引发乳酸OCA和扁桃酸OCA开环共聚合成可生物降解的聚乳酸-聚扁桃酸共聚物,通过调节聚合共聚单体的比例,可得到分子量从3 620¹1 800 g/mol不等的共聚物,实现了分子量可控的目的.使用1H NMR、GPC、DSC、TEM、XRD等手段对共聚物进行了表征,所得共聚物的热力学性能、降解性能等均得到改善.并对轮状病毒进行负载制备成载药微球,对其降解行为进行研究,为药物控制释放提供一类新的载体材料.     

电晕放电等离子体降解酸性嫩黄2G及其机理探究*

本文运用电晕放电等离子体来降解染料废水中的酸性嫩黄2G,探讨了不同条件对酸性嫩黄2G的去除率的影响。实验结果显示,电晕放电等离子体可有效降解酸性嫩黄2G溶液。在放电功率90W、频率5kHZ、初始浓度20mg?L_-1、电极间距5mm、空气流速1.6L?min_-1条件下反应30min,酸性嫩黄2G的去除率可达到98.46%。降解反应遵循一级反应动力学。酸性嫩黄2G废水经放电处理后的中间产物主要为甲酸、乙酸、哌嗪、乳酸、R-3氨基哌啶、对硝基苯酚、对甲基苯甲酸、2.3-氨基-1丁烯、1-羟基-2-氨基-丙烯、2-氨基-丁烷、丙二酸、顺丁烯二酸等,这表明酸性嫩黄2G的降解过程中也有N=N的断裂,以及苯环上的Cl原子被取代等反应。     

水杨酸对Na2CO3胁迫玉米萌发的作用

Na2CO3胁迫条件下，外源水杨酸能够提高萌发玉米种子内的淀粉酶、过氧化物酶及超氧化物岐化酶活力，从而提高了玉米发芽的数量、速度和质量。在50mmol/L Na2CO3胁迫条件下，水杨酸对玉米种子萌发的最适作用浓度为1．0mmol/L。     

三孢酸结构类似物对发酵生产番茄红素的影响

考察了三孢酸结构类似物α-紫罗酮、β-紫罗酮和脱落酸对番茄红素生产菌Blakeslea trispora的生长和番茄红素合成的影响。结果表明α-紫罗酮、β-紫罗酮和脱落酸对Blakeslea trispora菌体生长影响不大,但都能明显刺激番茄红素的合成。在发酵培养2d后加入α-紫罗酮、β-紫罗酮和脱落酸,番茄红素的产量最高。其中脱落酸的添加对番茄红素产量影响最为显著,在发酵2d后添加脱落酸9.36×10^-3mmol/L,番茄红素产量达到549mg/L,比对照（382mg/L）提高了44%。