转酮醇酶及其工业应用

转酮醇酶是磷酸戊糖途径的关键酶,催化二碳单元在酮糖（供体）和醛糖（受体）间的转移。本文综述了该酶的工业生产及应用领域,如乙醇生产,芳香族氨基酸和手性物质的生物合成等。     

油松毛虫雌蛾对油松松针两种手性化合物的触角电位反应

采用触角电位技术测定了油松毛虫雌蛾触角对油松挥发物的两对手性单萜的剂量反应,并在饱和剂量下测定了α-蒎烯、β-蒎烯手性化合物及其消旋体的触角电位值。剂量反应测试表明,油松毛虫雌蛾对(-)-α-蒎烯的饱和剂量为1 600 μL,对(+)-α-蒎烯、(+)-β-蒎烯、(-)-β-蒎烯的饱和剂量为800 μL。α-蒎烯右旋异构体的反应值高于(-)-α-蒎烯的反应值,说明(+)-α-蒎烯能够更有效的与感受器中的分子受体结合;β-蒎烯则相反,(-)-β-蒎烯的EAG反应值高于(+)-β-蒎烯,说明β-蒎烯的右旋异构体不能有效的与多数感受器中的分子受体结合。在饱和剂量下的测定结果表明油松毛虫雌蛾对α-蒎烯和β-蒎烯消旋体的反应均与对其手性异构体反应相当,说明油松毛虫雌蛾用同一个感受细胞来接受α-蒎烯的两个对映异构体,同样β-蒎烯的两个对映异构体也是被同一个受体细胞来接受。结果提示,手性化合物的比例可能在油松毛虫寄主识别中有重要作用。     

应用生物法合成内酯化合物

内酯是广泛存在于自然界中具有生物活性的一类化合物。由于大多数内酯化合物具有手性,用化学方法合成不仅过程复杂,而且产率也不高。利用酶反应的特异性,应用生物法合成内酯化合物具有很好的应用前景,其中包括微生物次生代谢合成内酯,脂肪酸生物转化合成内酯和脂肪酶在有机相中催化羟基脂肪酸形成内酯。本文报道这些领域的进展。     

基于噁唑烷酮的不对称催化合成构建多官能化手性氨基酸类化合物

多官能化手性氨基酸及其衍生物是一类重要的手性药物以及合成手性药的关键中间体,如现在大量用于临床的左甲状腺素、赖诺普利、阿莫西林、缬沙坦、头孢氨苄以及青霉素等。进行多官能化手性氨基酸类化合物的不对称催化合成,可为新型化学药的设计与发现开辟新的视野。噁唑烷酮(Azlactone)被证明是合成四取代氨基酸衍生物的优秀底物。可通过不对称催化手段向其中引入需要的基团,再经多取代的噁唑烷酮直接开环得到一系列的目标化合物。本文主要综述了近年来基于恶唑烷酮的不对称催化反应构建四取代氨基酸类化合物的研究。     

D型氨基酸氧化酶活性对于D-硝基精氨酸手性转化的影响

D-硝基精氨酸(D-NNA)可在大鼠体内发生手性转化生成其L型异构体,即L-NNA,后者可抑制一氧化氮合酶活性,减少一氧化氮生成,升高动脉血压.研究了D型氨基酸氧化酶(DAAO)在D-NNA手性转化中的作用及DAAO对不同(包括已报道在体内可发生手型转化的)D型氨基酸的选择活性.体内实验显示,DAAO的选择性抑制剂苯甲酸钠(400mg/kg)或肌酐(400mg/kg)均可在不同程度上抑制D-NNA升压作用,进一步研究发现,肾脏或肝脏DAAO酶液在外加DAAO后可提高D-NNA的手性转化约2倍,表明DAAO对于D-NNA在体内的手性转化是必需的.DAAO酶液对可在体内发生手性转化且转化率相似(30%～50%)的D型氨基酸(D-Phe,D-Leu和D-NNA)的选择性表现出显著差异(Kcat/Km相差可达约15倍左右),这从另一方面表明体内D-硝基精氨酸氧化是其发生手性转化的前提条件但非决定因素.     

异丙甲草胺及其高效体对我国南方潮土微生物的影响Ⅰ.过氧化氢酶

研究了0、5、20和100mg·kg^-1浓度的异丙甲草胺及其高效体对土壤过氧化氢酶活性的影响.结果表明,不同浓度的异丙甲草胺处理对过氧化氢酶活性的影响不同,20mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶受到激活的程度最大,且一直处于激活状态,5mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶在前期受到抑制,后期则100mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶受激活较强.不同浓度的金都尔对供试土壤过氧化氢酶活性的影响表现为先激活、后抑制、再激活,并且后期100mg·kg^-1处理的激活程度最大;5mg·kg^-1和100mg·kg^-1处理的异丙甲草胺对供试土壤生态环境的影响和危害可能大于金都尔,但20mg·kg^-1处理则表现出例外.     

基于脱氢松香酸的酰氯的合成

以脱氢松香酸(1)为起始原料合成了7-异丙基-1,10-二甲基-1,2,3,4-四氢蒽-1-羧酸酰氯(8)。随后利用核磁共振波谱技术研究了其对外消旋α-苯乙胺的手性识别能力。实验结果表明:主体手性酰氯对外消旋的手性胺表现出了良好的识别效果,与其手性碳相连的甲基碳原子的ΔΔδ值高达0.33 ppm。     

一种来源于毕赤酵母的高对映选择性羰基还原酶的性质及底物谱分析

手性醇是一类非常重要的化合物,羰基还原酶催化酮的不对称还原生成对应的手性醇.从毕赤酵母Pichia pastoris GS115基因组数据中找到一个潜在的NADPH依赖的羰基还原酶,研究毕赤酵母 P.pastoris GS115中的羰基还原酶.根据其核酸序列设计引物,从P.pastoris GS115基因组中扩增到目的基因ppcr,大肠杆菌BL21 (DE3)中表达,Ni-NTA纯化,对酶的性质和底物谱进行了研究.PPCR的最适反应温度为35℃,最适反应pH为6.0,低于45℃时有很好的稳定性.对3-甲基-2-羰基丁酸乙酯的Km和kcat分别为9.48 mmol/L和0.12 s-1. PPCR表现出广泛的底物谱和很高的对映选择性,对醛、α-酮酯、芳香族β-酮酯及芳香族酮都表现出了很好的活性,在测定的底物中,除极少数底物外,ee值均达到97％以上.因此,PPCR具有较好的应用前景.     

手性医药化学品生物催化合成进展与实践

手性生物催化是利用生物催化剂对手性分子构型的识别能力进行选择性催化的新型物质加工过程,具有催化效率高、选择性强和反应条件温和等优势。近十年来,生物催化技术快速崛起,树立了多个大品种原料药过程替代的成功范例,成为手性医药化学品绿色制造不可或缺的重要工具。笔者分析了生物催化商业和学术发展的新动向,并结合笔者在手性药物生物催化合成的产业化开发实践,指出了今后的发展方向。