S-苯乙醇高产菌株的筛选及鉴定

以苯乙酮为底物,从成都某化工厂污水池及其附近土壤中分离到224株可将苯乙酮不对称还原成S-苯乙醇的菌株。经过多次复筛,最终获得了1株具有较高催化活性的酵母菌bs5-1。在以该菌株的静息细胞为催化剂不对称苯乙酮合成S-苯乙醇的反应中,当底物浓度为80 mmol/L、静息细胞量为0.1 g/mL、添加的辅助底物葡萄糖浓度为2%、转化体系初始pH值为6.8、转化温度为30℃的条件下,转化48 h获得的底物转化率为43.02%,产物S-苯乙醇的e.e.值为96.84%。通过对其形态学、生理生化特征及其26S rDNA D1/D2区域的分析表明,bs5-1为胶红酵母。     

离子液体对固定化Saccharomyces cerevisiae细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应的影响

对比研究了C4MIm.BF4-缓冲液混合体系和缓冲液单相体系中固定化面包酵母Saccharomyces cerevisiae细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应的特性,系统探讨了离子液体C4MIm.BF4对该反应的初速度、最大转化率和产物对映体纯度的影响规律。在各自最优的反应条件下,固定化面包酵母细胞在缓冲液单相体系中催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应的初速度、最大转化率及产物e.e.值分别为84.8 mmol/(L.h)、99.2%和≥99.9%;而在C4MIm.BF4-缓冲液混合体系中,该反应的初速度、最大转化率及产物e.e.值分别为87.0 mmol/(L.h)、99.0%和≥99.9%。离子液体的存在,提高了固定化面包酵母细胞催化该反应的速度,但降低了固定化酵母细胞的操作稳定性。     

生物催化法合成6-氰基-（3R，5R）-二羟基己酸叔丁酯

利用E.coli BL21／pCDFDuet-gdh—cr-X共表达全细胞催化6-氰基-（5R）-羟基-3-羰基己酸叔丁酯不对称还原合成6-氰基-（3R,5R）-二羟基已酸叔丁酯。结果表明：在菌体用量4．85g/L、葡萄糖与底物质量浓度比为1：1、温度28℃、pH7．0条件下,80．0g／L6-氰基-（5R）-羟基-3-羰基己酸叔丁酯生物还原2h后,底物转化率可达99．0％,产物d.e．值大于99．5％。在考察范围内,NADP^＋用量对催化效率无显著作用。     

不对称还原前手性芳香酮微生物的筛选及反应特性

含芳香基手性醇是许多手性药物合成的关键手性砌块,生物催化不对称还原前手性酮是合成该类醇的重要方法之一.以4'-氯-苯乙酮为模型底物,从土壤中筛选得到一株能高效催化前手性芳香酮不对称还原合成相应手性醇的菌株,鉴定表明该菌株为白地霉( Geotrichum candid ).进一步考察了其催化4'-氯-苯乙酮不对称还原的反应特性,发现还原4'-氯-苯乙酮的产物主要为 S-4'-氯苯乙醇.在合适的反应条件下,其产率达到35%,对映选择性高于97%.     

面包酵母不对称还原酮基泛解酸内酯

目的:利用市售面包酵母作催化剂,对酮基泛解酸内酯不对称还原进行了研究,并考察了底物浓度、辅因子、环糊精添加量和pH值对不对称还原反应的影响.方法:以市售面包酵母作催化剂,酮基泛解酸内酯作为底物在摇瓶中进行催化,用手性色谱柱对催化产物进行了检测.结果:发现反应条件为底物浓度低于2.56-mg/ml,辅因子选用蔗糖,β-环糊精添加量为16.7mg/ml,pH 4～5适合于酮基泛解酸内酯的不对称还原.在如上优化的催化条件下,产物得率大于45%,对映体过量率(e.e.)大于90%.结论:以酵母细胞作催化剂进行酮基泛解酸内酯不对称还原工艺具有生产光学纯泛解酸内酯的潜力.     

不对称还原苯乙酮的酵母菌株筛选与分子鉴定

利用苯乙酮作为模式底物,对145株菌株进行初筛和复筛,获得一株具有高效立体选择性的酵母菌株YS6-2,能够不对称还原苯乙酮生成(S)-1-苯基乙醇.在苯乙酮浓度为70mmol/L时,底物的初始转化率达26.8%,产物(S)-1-苯基乙醇的对映体过量值为98.8%.基于形态学、生理生化特征、18S rDNA和26S rDNA D1/D2区域的分析表明,YS6-2为胶红酵母(Rhodotorula muci-laginosa).     

酿酒酵母B5不对称还原制备手性药物中间体R-2′-氯-1-苯乙醇的研究

从11株微生物中筛选出4株具有不对称还原2′-氯-苯乙酮能力的酵母,其中酿酒酵母B5的还原产率与对映体选择性最佳。确定了酿酒酵母B5对2′-氯-苯乙酮还原的最佳反应时间为24h;最佳pH 8.0;最佳反应温度为25℃;最佳共底物为5%（体积比）乙醇。同时研究了底物浓度、微生物的量、微生物的培养条件等对反应产率和立体选择性的影响。细胞浓度为10.75mg/mL（细胞干重/反应体积）的酿酒酵母B5可将647mmol/L的2′-氯-苯乙酮100%地转化为R-2′-氯-1-苯乙醇,其对映体选择性为100%。酿酒酵母B5可重复利用的特点可提高产物的产量。     

定点突变改变近平滑假丝酵母SCRⅡ催化苯乙酮衍生物底物谱

【目的】通过定点突变技术,改变近平滑假丝酵母短链羰基还原酶Ⅱ(SCRⅡ)催化苯乙酮衍生物的功能,为数种手性芳香醇的生产提供一种高效、安全的新型制备方法。【方法】通过氨基酸序列和蛋白结构比对的方法,选择SCRⅡ的底物结合域中关键氨基酸位点E228实施突变,构建相应的突变株Escherichia coliBL21/pET28a-E228S;以苯乙酮衍生物为底物,对突变株的酶活和生物转化功能进行了分析。【结果】酶活测定结果表明:突变株E.coli BL21/pET28a-E228S催化原始底物2-羟基苯乙酮的酶活仅为原始酶活的25%左右;而催化苯乙酮、4’-甲基苯乙酮、4’-氯苯乙酮的酶活是突变前的7-20倍。突变株E.coli BL21/pET28a-E228S生物转化2-羟基苯乙酮,获得产物(S)-苯基乙二醇的得率不超过10%,而以苯乙酮、4’-甲基苯乙酮、4’-氯苯乙酮为底物时,生物转化产物光学纯度维持在99%,得率高达80%以上。【结论】对底物结合域中的关键氨基酸实施突变,提高了SCRⅡ催化苯乙酮衍生物的底物广谱性,拓展了该酶的生物功能,为理性改造短链羰基还原酶的不对称还原催化功能和手性芳香醇的制备提供了新型途径。     

高分子膜载体固定化酵母催化2-辛酮不对称还原

以戊二醛交联尼龙6膜载体固定化面包酵母DX213,采用固定化酵母细胞催化2-辛酮不对称还原得到(R)-2-辛醇。系统考察了有机溶剂、反应时间、pH、底物、辅助底物和热处理等因素对反应的产率和光学选择性的影响。结果表明,上述因素对酵母细胞催化不对称合成(R)-2-辛醇反应均有显著影响。二氯甲烷为该反应最适有机溶剂,在固定化细胞57 g/L(50℃预热50 min),水相与有机溶剂相体积比4/1,pH 7.0,初始2-辛酮浓度为60 mmoL/L(分别在反应0,10,17 h等分添加),蔗糖5.7 g/L和28℃条件下反应48 h,(R)-2-辛醇的产率和e.e.值分别达到89.3%和96.8%。     

（S）-（-）-β-羟基苯丙酸乙酯的微生物法合成

采用酿酒酵母CGMCC No．2266菌体,不对称还原β-羰基苯丙酸乙酯制备光学纯（S）-（-）-β-羟基苯丙酸乙酯。结果表明：采用初始pH为8．0的液体发酵培养基培养的CGMCCNo．2266菌体经过50℃预热处理30min后用于生物转化获得的（S）-（-）-G-羟基苯丙酸乙酯对映体过剩值可以达到100％ee。确定了合成（S）-（-）-β-羟基苯丙酸乙酯的较佳转化条件为pH7．0,温度30℃,转化时间24h,底物浓度为3．63mmol／L,菌体用量为86g/L（干重／反应体积）。以10％葡萄糖为辅助底物,产率比不加辅助底物时提高了75．4％。在最佳转化条件下反应转化率及（S）-（-）-β-羟基苯丙酸乙酯对映体过剩值可分别达到98．4％和100％ee。