环氧化物的生物不对称合成

手性环氧化物是有机化学合成中重要的中间体,与以往化学合成方法相比,手性环氧化物的生物合成有其独特之优点,本文从直接加氧、间接环氧和酶解拆分三个途径全面地介绍该领域的研究成果和最新进展,并对其未来的发展和方向进行了展望。     

非水介质中脂肪酶催化的手性拆分研究进展

脂肪酶催化的外消旋体动力学拆分是不对称催化领域中极具吸引力且发展非常迅速的重要技术。对这一领域的最新研究进展进行了调研,并将注意力集中于脂肪酶在非水溶剂中的应用。引用最近五年中的一些文献案例,说明了脂肪酶作为立体选择性生物催化剂在外消旋体拆分中的多样化功能和应用。     

微生物酶转化合成手性药物的研究进展

通过微生物酶催化不对称合成反应或拆分外消旋体合成医药手性中间体具有独特的优势。结合作者自身近年来在该技术领域的实践对相关课题作了介绍,总结了微生物酶催化不对称反应和拆分反应得到手性药物的研究进展。     

手性技术与生物催化

简要介绍了手性,手性技术与生物催化的基本概念。手性,是指一个有机分子具有不对称性,形成两种空间排布方式不同的对映异构体。手性技术即生产手性化合物的技术,手性化合物的制备方法主要有手性源、外消旋体拆分、不对称合成等几种。生物催化,即利用酶或微生物等生物材料催化进行某种化学反应,被认为是手性化合物生产取得突破的关健技术。文章还介绍了生物催化外消旋体拆分、生物催化不对称合成等几种生产手性化合物的应用实例。     

手性药物合成中的生物转化

目前手性药物的发展非常迅速,本文介绍了利用微生物及其酶系作为生物催化剂,进行外消旋底物的拆分或前手性底物的不对称化,以合成手性药物的生物转化方法;并评述了生物转化在合成手性药物这一领域的应用现状及今后的发展趋势。     

无溶剂体系脂肪酶动力学拆分2-辛醇及产物的非均相共沸蒸馏提取

为了提高脂肪酶在非水相中对手性仲醇的拆分效率,以2-辛醇为模式底物,建立了以辛酸为酰基供体的无溶剂脂肪酶动力学拆分手性仲醇的反应体系,采用1.5∶1的酸醇摩尔比,45℃条件下反应12 h,2-辛醇的转化率达到49.9%,并且S-2-辛醇的对映体过量率e.e.s=98.2%,反应的对映体比率E600。利用脂肪族仲醇与水形成共沸物的特性,通过非均相共沸蒸馏的方法提取拆分得到的手性仲醇,S-2-辛醇的光学纯度并未降低,并且产率大于90%,产品纯度大于98%。     

环氧化物的生物不对称合成

手性环氧化物是有机化学合成中重要的中间体;与以往化学合成方法相比,手性环氧化物的生物合成有其独特之优点;本文从直接加氧、间接环氧和酶解拆分三个途径全面地介绍该领域的研究成果和最新进展,并对其未来的发展和方向进行了展望 。     

盐酸维拉帕米对映体的拆分与分析

目的:对盐酸维拉帕米对映体进行手性拆分与分析。方法使用未涂层熔融石英毛细管,检测波长214nm,分离电压26kV,柱温20℃,正极检测,压力进样(5s,30kPa)。结果:破坏性试验结果良好。分析8家企业市售产品的R-维拉帕米和S-维拉帕米的比例,变化范围在0.95-1.02之间。结论:该方法快速、准确、低成本,具有更高的选择性。     

手性药物合成中的生物转化

目前手性药物的发展非常迅速,本文介绍了利用微生物及其酶系作为生物催化剂,进行外消旋底物的拆分或前手性底物的不对称化,以合成手性药物的生物转化方法;并评述了生物转化在合成手性药物这一领域的应用现状及今后的发展趋势。     

拆分获得(S)-酮基布洛芬脂肪酶基因在枯草芽孢杆菌中的克隆与表达

【目的】筛选具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯能力的脂肪酶基因,构建其表达分泌型工程菌,并进一步提高该脂肪酶的立体选择性。【方法】以自筛选出的一株具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯能力的菌株NK13为材料,通过构建其基因组文库,筛选具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯能力的脂肪酶基因。通过构建该脂肪酶基因的分泌型诱导表达载体pHY300-plk-sacR-gene,将其转入枯草芽孢杆菌WB600,获得基因重组菌WB600(pHY300-plk-sacR-gene)。用SDS-PAGE检测其表达和转化情况,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法纯化脂肪酶;并利用TLC和HPLC检测该酶的立体选择专一性。【结果】得到了具有专一性拆分获得(S)-酮基布洛芬能力、长度为633bp的脂肪酶基因(GenBank登录号为:EU381317)。该脂肪酶在枯草芽孢杆菌WB600中得到了分泌表达。TLC和HPLC检测结果显示,纯化的脂肪酶对底物转化40h时转化率为30%,生成(S)-酮基布洛芬的e.e.%值最高,达60.02%,与未加Tween-80的枯草芽孢杆菌转化子体系相同。而在含Tween-80的环境下,枯草芽孢杆菌表达重组菌对底物转化36h时转化率约为45%,生成(S)-酮基布洛芬的e.e.%值最高,达93.64%,是野生菌NK13的16倍。【结论】从NK13号菌株中筛选得到的新的脂肪酶具有很高的不对称拆分获得(S)-酮基布洛芬的能力,实现了NK13菌中633bp脂肪酶基因在枯草芽孢杆菌中的分泌表达,研究证明Tween-80能提高该脂肪酶的拆分专一性。     

生物转化和手性拆分技术制备D-氨基酸研究进展

在自然界中D-氨基酸相对稀少,被冠以“非天然”氨基酸之称,但D-氨基酸在医药、农药和食品等的组成中起着重要的作用,特别是它们已被用于合成!-内酰胺类抗生素和生理活性肽。综述了通过生物转化和手性拆分技术制备D-氨基酸新进展,希望能为相关研究者和有关企业提供有益的参考。     

有机相脂肪酶催化酮基各芬的立体选择性酯化

从５种脂肪酶中筛选出了具有较高催化活性和对映体选择性的脂肪酶Ｎｏｖｏｚｙｍ ４３５。进一步探讨了酶浓度、底物结构、底物浓度等因素对脂肪酶拆分酮基布洛芬（Ｋｅｔｏｐｒｏｆｅｎ）的影响。结果表明,以１０ｍＬ除水环己烷为反应介质,酶浓度为５ｍｇ／ｍＬ,Ｎｏｖｏｚｙｍ ４３５催化６．７ｍｍｏｌ／Ｌ Ｋｅｔｏｐｒｏｆｅｎ与２６．８ｍｍｏｌ／Ｌ丙醇进行酯化反应,反应３０ｈ,转化率为６８％时,Ｓ－酮基布洛芬对映     

表面多孔颗粒填料在手性拆分与生物大分子 色谱分析中的应用研究进展

新型固定相填料的研发一直是液相色谱实现高效快速分离的基础。表面多孔颗粒填料柱凭借着在非高压系统（< 40 MPa）下依 然可高速高效分离的特性,近年来在手性拆分及生物大分子色谱分析领域崭露头角。从表面多孔颗粒填料的结构特性,探讨了其用于色 谱分析的优势和局限性,并综述其在手性拆分和多肽及蛋白质类生物大分子色谱分析领域的应用研究进展。     

新型苏云金芽孢杆菌(−)γ-内酰胺酶基因的克隆与表达

【背景】γ-内酰胺是一种重要的医药中间体,其自身具备手性不利于药物合成,通过γ-内酰胺酶选择性拆分可实现光学纯γ-内酰胺的制备。【目的】挖掘来源苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的γ-内酰胺酶基因,探索光学纯γ-内酰胺的制备工艺。【方法】通过"acetamidase/formamidase"关键词检索苏云金芽孢杆菌基因组,对检索出的两条序列进行异源表达,而后通过高效液相色谱法检测重组菌对γ-内酰胺的降解情况,确定克隆的基因是否为γ-内酰胺酶基因。利用构建的重组菌进行5L发酵、底物拆分、产物回收的生产应用尝试。【结果】构建的skA2重组菌株具有(-)γ-内酰胺酶活性,其在小规模制备生产中表现良好。【结论】A基因是一段未经报道的(-)γ-内酰胺酶基因,丰富了生产者的酶工具箱。构建的skA2菌株可以满足工业制备(+)γ-内酰胺的生产需求,为合成光学纯药物奠定坚实基础。     

环氧水解酶的结构基础及新酶开发

环氧水解酶能应用于外消旋环氧化物的动力学拆分或对映归一性水解制备光学纯的环氧或邻位二醇,具有广阔的应用前景。近年来,多个环氧水解酶晶体结构的报道使人们对它的结构基础有了更深入的理解。随着基因信息的增长,分子生物学和蛋白质工程技术的发展大大简化了大量克隆表达多样性环氧水解酶的过程,降低了环氧水解酶分子改造的难度,为新型具有工业应用潜力的环氧水解酶的开发提供了技术支持。本文综述了环氧水解酶的结构与机制以及近年来环氧水解酶重组表达及分子改造的研究进展。     

毛细管电泳的最新进展

毛细管电泳是近年发展最快的分离分析技术之一。它具有高灵敏度、高分辨率、高速度等优点,广泛应用于各个领域。随着毛细管电泳技术的不断发展,逐渐出现了非水毛细管电泳,毛细管阵列电泳,毛细管电泳免疫分析,毛细管电色谱手性拆分等分支。     

Serratia marcescens H30脂肪酶的重组可溶表达、固定化及其酶学性质

为了提高Serratia marcescens H30脂肪酶的可溶表达水平,分别将目的基因与p GEX-4T-1、p ET28a和p ET32a构建重组表达载体,转入大肠杆菌BL21(DE3),通过优化诱导过程,发现可溶性酶的最高活性可达25 000 U/L。再经Ni2+亲和柱纯化、LH-EP固定化后,固定化酶的比酶活为214 U/g(以1 g湿质量计),酶活回收率为51%。固定化后重组脂肪酶的最适温度由30℃提高到35℃,最适p H从7.0偏移至8.0左右,并且稳定性也有所增加。该固定化重组脂肪酶同样能够拆分消旋体反式-4-甲氧苯基缩水甘油酸甲酯,光学选择性没有改变。反应14 h,转化率为48.5%,底物的e.e.值为99.2%,表明该固定化脂肪酶能有效拆分消旋体反式-4-甲氧苯基缩水甘油酸甲酯,为工业生物催化制备地尔硫卓提供了可能。     

一种来源于Burkholderia phytofirmans PsJN的ω-转氨酶的表达纯化及性质分析

ω-转氨酶(ω-transaminase)可以通过手性拆分和不对称合成的催化反应来获得光学纯的手性胺类化合物和非天然氨基酸,在医药中间体合成中是一种重要的生物催化剂。采用基因挖掘技术,在基因组数据库中获得一个来自伯克氏菌Burkholderia phytofirmans Ps JN的ω-转氨酶基因(hbp),将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中克隆、表达,利用镍柱亲和层析将该酶(HBP)进行纯化并研究了其酶学性质和底物谱。结果表明,以β-苯丙氨酸(β-Phe)为氨基供体、丙酮酸为氨基受体,HBP具有较高的活力(33.80 U/mg)和立体选择性;其最适温度为40℃左右,最适p H在8.0–8.5之间。研究过程中,建立了一种简便快捷的紫外吸收法来检测β-Phe的脱氨反应,证明了该反应的热力学平衡性质。底物谱研究表明HBP可以以β-Phe及其衍生物为氨基供体。结果表明HBP能够有效地手性拆分rac-β-Phe及其衍生物,转化率在50%左右,ee99%。     

合成苏氨酸的研究（Ⅳ）──DL－苏氨酸的光学拆分

本文研究了用优先结晶法拆分ＤＬ－苏氨酸的有关问题,诸如（Ｌ－Ｔｈｒ＋Ｄ－Ｔｈｒ＋Ｈ２Ｏ）三元体系溶解度数据、“平液”及“贫液”拆分问题、拆分速度对晶种的依存、过饱和度的选择、连续拆分设想及间歇拆分示例等,为工业化过程提供了重要的实验依据。     

合成苏氨酸的研究（Ⅳ）DL—苏氨酸的光学拆分

本文研究了用优先结晶法拆分ＤＬ－苏氨酸的有关问题,诸如（Ｌ－Ｔｈｒ＋Ｄ－Ｔｈｒ＋Ｈ２Ｏ）三元体系溶解度数据、”平液“及”贫液“拆分问题,拆分速度对晶种的依存、过饱和度的选择、连续拆分设想及间歇拆分示例等,为工业化过程提供了重要的实验依据。