腈转化酶在精细化学品生产中的应用

腈化合物是一类重要的用于合成多种精细化学品的化合物,它们容易制备,并且可以合成多种化合物。传统化学水解方法将腈化合物转化为相应的羧酸或酰胺通常需要高温、强酸、强碱等相对苛刻的条件,腈转化酶(腈水解酶、腈水合酶和酰胺酶)由于其生物催化过程具有高效、高选择性、条件温和等特点,在精细化学品的合成中越来越受到人们的关注。许多腈转化酶已经被开发出来并用于精细化学品的生产。以下介绍了腈转化酶在医药及中间体、农药及中间体、食品与饲料添加剂等精细化学品生产中的应用。随着研究的不断深入,将会有更多的腈转化酶被开发出来并用于精细化学品的生产。     

红花石蒜苯丙氨酸解氨酶催化合成N-甲基-L-苯丙氨酸（英文）

【背景】N-甲基-L-苯丙氨酸是一种N-烷基化芳香氨基酸,是重要的手性合成单元/中间体/组成成分,在医药、农业、食品等领域有重要应用价值的代谢产物中广泛存在。N-烷基化芳香氨基酸的合成与制备仍具有巨大的挑战。【目的】在研究加兰他敏的生物合成过程中,我们从产加兰他敏的红花石蒜中克隆并表征苯丙氨酸解氨酶LrPAL3。LrPAL3催化区域及对映选择性的氢胺化反应得到L-苯丙氨酸。通过生物信息学分析,推测LrPAL3可能催化反式-肉桂酸的一步N-甲基胺化反应得到N-甲基-L-苯丙氨酸。【方法】将反式-肉桂酸与甲胺,以及表达LrPAL3的大肠杆菌全细胞一起孵育。HPLC-DAD及HRESIMS分析表明,上述反应产物为N-甲基-苯丙氨酸。为确定该产物的立体构型,将上述催化反应放大,通过分离纯化得到该酶催化反应产物。【结果】该化合物的氢谱数据及比旋光数据与N-甲基-L-苯丙氨酸标准品的数据一致。由此说明,LrPAL3能够催化反式-肉桂酸和甲胺发生N-烷基胺化反应,区域和立体专一性地生成N-甲基-L-苯丙氨酸。【结论】本研究为手性N-烷基氨基酸的不对称合成提供了一种全新的绿色、高效生物催化剂。通过对LrPAL3的蛋白质定向进化及代谢工程,将会进一步扩展LrPAL3的催化反应范围,以多种N-烷基胺类及取代的苯基丙烯酸为底物,实现手性N-烷基-芳基氨基酸的高效区域及立体选择性生物合成。     

DL-胱氨酸的合成

<正> 1.绪言到现在为止,有关DL-胱氨酸合成方法的许多报导。一般是把天然的L-体用适当的方法外消旋化。我们是以DL-丝氨酸为原料,按式1所示的路线合成。从丝氨酸出发用N-苯甲酰及N-乙酰化合物进行研究的结果:其收率分别为35％和20％。S-乙酰、N-苯甲酰化合物[5a]是根据分析值及IR光谱(-S-COCH_3在1695cm~(-1)NHCOPh在1655cm~(-1))的结果鉴定的。另外,由于N,S-二乙酰化合物[5b]不能单独分离,系直接水解粗制的油     

(2R,3S,4S)-2-(N,N-二乙氨基)甲酰氧基-3-苯基-4-苯甲酰基-N-甲基-γ-内酰胺的合成及工艺研究

目的：通过对黄皮酰胺全合成中间体（2R,3S,4S）-2-羟基-3-苯基-4-苯甲酰基-N-甲基-γ-内酰胺（化合物A）2位羟基的酯化,提高脂水分配系数（kP）,考察对谷丙转氨酶活性的影响。方法：以化合物A为原料,通过酰化反应合成（2R,3S,4S）-2-（N,N-二乙氨基）甲酰氧基-3-苯基-4-苯甲酰基-N-甲基-γ-内酰胺（化合物B）,重点考察了摩尔比、反应温度、反应时间等条件对反应的影响。化合物B结构已经元素分析、红外光谱、质谱及核磁共振氢谱确证。结果：化合物A和酰化剂以摩尔比2：3,在160℃下反应1h,目标化合物B。收率78．42％。结论：本合成路线及具体反应方法,具有试剂廉价易得、反应条件温和、后处理简便等优点,是一种较为实用的合成方法。     

(2R,3S,4S)-2-(N,N-二乙氨基)甲酰氧基-3-苯基-4-苯甲酰基-N-甲基-Y-内酰胺的合成及工艺研究

目的:通过对黄皮酰胺全合成中间体(2R,3s,4S)-2-羟基-3-苯基-4-苯甲酰基-N-甲基-Y-内酰胺(化合物A)2位羟基的酯化,提高脂水分配系数(1gP),考察对谷丙转氨酶活性的影响。方法:以化合物A为原料,通过酰化反应合成(2R,3S,4S)-2-(N,N-二乙氨基)甲酰氧基-3-苯基-4-苯甲酰基-N-甲基-Y-内酰胺(化合物B),重点考察了摩尔比、反应温度、反应时间等条件对反应的影响。化合物B结构已经元素分析、红外光谱、质谱及核磁共振氢谱确证。结果:化合物A和酰化剂以摩尔比2:3,在160℃下反应1h,目标化合物B,收率78．42%。结论:本合成路线及具体反应方法,具有试剂廉价易得、反应条件温和、后处理简便等优点,是一种较为实用的合成方法。     

N-烷基间氨基苯酚的合成研究

N-烷基化的间氨基苯酚(MAP)产物作为重要的有机原料和医药中间体,广泛应用于石油化学工业、农药、医药、印染等行业。间氨基苯酚的应用依赖于氮上的烷基化反应,芳胺的N-烷基化反应在在医药、染料、石油化工等许多领域也具有广泛应用,合成方法众多。本文主要介绍了间氨基苯酚的合成方法和其N-烷基化反应的研究进展。     

衍生合成七种氮杂糖成分及其抑制α-葡萄糖苷酶构效关系分析

以白树(Suregada glomerulata)中分离得到的五个氮杂糖成分为底物,在其N上衍生合成,分析N上衍生基团对α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响。分别合成了N-甲基化、N,N-二甲基化、N-丁基化和N-氧化衍生物,体外测试化合物的α-葡萄糖苷酶抑制活性。合成了7个未见文献报道的目标化合物,结构经1HNMR、13CNMR和MS确证。初步药理结果显示,所有衍生物均未见增强α-葡萄糖苷酶抑制活性。N-取代基对活性的影响较大;化合物5属于N,N-二取代衍生物,仍具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,值得进一步研究。     

DL-胱氨酸的合成

<正> 1.绪言到现在为止,有关DL-胱氨酸合成方法的许多报导。一般是把天然的L-体用适当的方法外消旋化。我们是以DL-丝氨酸为原料,按式1所示的路线合成。从丝氨酸出发用N-苯甲酰及N-乙酰化合物进行研究的结果:其收率分别为35％和20％。S-乙酰、N-苯甲酰化合物[5a]是根据分析值及IR光谱(-S-COCH_3在1695cm~(-1)NHCOPh在1655cm~(-1))的结果鉴定的。另外,由于N,S-二乙酰化合物[5b]不能单独分离,系直接水解粗制的油     

丁酸乙酯

丁酸乙酯是一种芳香化学物质,是在自然界主要发现于植物果实中的脂族酯。近百年来人们通过合成方法来生产,主要用于调味工业,只有少量用于香料工业。近来,人们开始通过生物技术生产丁酸乙酯,因此许多人对它的兴趣大大增加了。现在,一些主要生产厂家生产的丁酸乙酯的特性是非常近似的,但市场上出售的天然产品特性差异较大,使许多这类产品成了不可替代的物质。这种感观特性差异在合成丁酸乙酯     

新型氮杂多肽酰肼类衍生物的设计、合成和抗肿瘤活性研究

目的:新型氮杂多肽酰肼类衍生物的设计和合成及其抗肿瘤活性研究。方法:以脯氨酸甲酯盐酸盐为原料,通过与苄氧羰基丙氨酸反应,在肼中肼解,得到所需中间体,进而与富马酸单酯反应得到目标化合物;和溴乙酸叔丁酯反应,三氟乙酸中脱去叔丁氧基,再与取代胺或氨水反应得到目标化合物。用MTT法测试合成的氮杂多肽酰肼类衍生物对肿瘤细胞的抑制活性。结果:合成了10个氮杂多肽酰肼类衍生物,其中有6个化合物对肿瘤细胞表现出抑制活性。结论:初步建立了氮杂多肽酰肼类衍生物的合成方法及其对肿瘤细胞抑制活性的构效关系。     

细胞区室化调控萜类化合物微生物合成

萜类化合物具有抗炎、抗氧化、抑制肿瘤细胞增殖等药学活性,在医药行业应用广泛。近年来,利用微生物合成萜类化合物受到广泛关注。在微生物中高效合成萜类化合物离不开代谢途径的调控与优化,其中细胞区室化是常用的调控策略之一,在微生物细胞工厂的构建中发挥着重要作用。代谢途径的细胞区室化具有许多优点,如增加酶和底物的局部浓度,抑制其向副产物转移和减少有毒中间体积累等,可实现萜类化合物的高效合成。近年来利用细胞区室化在微生物中合成萜类化合物的研究逐步展开,但目前对于区室化工程在构建细胞工厂中的应用总结较少。因此,围绕代谢途径区室化的作用,各种细胞器的生理特性及其在调控萜类化合物微生物合成中的应用进行了综述,讨论细胞区室化调控策略的发展、存在的问题及前景,以期为萜类化合物的高效微生物合成提供参考。     

地尔硫卓手性中间体合成进展

地尔硫卓是重要的心血管药物,在其分子结构中含有2个手性中心,可产生4个立体异构体,其中只有（2s,3s）-异构体具有药理活性,因此其立体选择性合成具有很大的挑战性。研究人员采用多种方法合成单一构型的地尔硫卓手性中间体,其中包括化学拆分、化学不对称合成以及化学-酶法合成等方法。对地尔硫卓手性中间体的制备方法进行了综述。     

N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐在多肽合成中的应用

本文介绍了N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐在多肽合成中应用的研究结果。N-保护氨基酸的三级铵盐在二氯甲烷或二甲基甲酰胺中与N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐反应,先形成N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐酯的活化中间体,然后在第二分子的三级胺的存在下与氨基酸或肽的酯缩合得到N-保护的肽酯。用该试剂进行缩合反应具有反应速度快、缩合率高、副产物容易去除等优点。我们用这个方法合成了一系列二肽衍生物,并用逐步递增法合成了亮氨酸脑啡肽(五肽)。N-保护的氨基酸活化后与胺基组分缩合成肽酯,其收率一般都在85%左右。     

新结构硫脲类化合物的合成、鉴定及抑菌活性评价（英文）

【目的】合成具有抗菌活性的新结构硫脲类化合物。【方法】通过α-异硫氰酸酯中间体与不同伯胺缩合合成硫脲类化合物,利用质谱、核磁分析鉴定结构,并评价其抑菌活性。【结果】合成了六种新结构的硫脲类化合物以及一种α-异硫氰酸酯类衍生物,对几种代表性病原细菌和真菌具有抑菌活性。其中,硫脲类化合物对新型隐球菌的抑制效果较为显著。【结论】通过不同结构硫脲类衍生物的合成,可能筛选出具有抑制新型隐球菌等致病菌的前体化合物。     

新结构硫脲类化合物的合成、鉴定及抑菌活性评价

【目的】合成具有抗菌活性的新结构硫脲类化合物。【方法】通过α-异硫氰酸酯中间体与不同伯胺缩合合成硫脲类化合物,利用质谱、核磁分析鉴定结构,并评价其抑菌活性。【结果】合成了六种新结构的硫脲类化合物以及一种α-异硫氰酸酯类衍生物,对几种代表性病原细菌和真菌具有抑菌活性。其中,硫脲类化合物对新型隐球菌的抑制效果较为显著。【结论】通过不同结构硫脲类衍生物的合成,可能筛选出具有抑制新型隐球菌等致病菌的前体化合物。     

酿酒酵母中胆固醇生物合成与优化的研究进展

胆固醇是动物体内积累的主要甾醇化合物,在维持细胞膜功能、合成甾体激素、生产甾体药物中间体等方面具有重要的生物学意义和医学应用价值。传统动物组织提取胆固醇的方法费时费力并存在严重的环境污染问题,而甾醇分子结构的复杂程度也限制了其化学全合成。近些年,人们利用合成生物学方法构建的微生物细胞工厂已成功用于萜类、甾醇类等天然产物的开发与合成。文中综述了胆固醇微生物细胞工厂的研究进展,包括胆固醇生物合成途径的解析、底盘菌株的选择、异源基因元件的挖掘与优化、相关代谢通路的调控等方面,并讨论了当前研究面临的问题,以期为胆固醇的高效生物合成提供参考。     

系列甾体药物关键中间体转化菌种构建及智能化生产应用

甾体激素药物是仅次于抗生素的第二大类药物,当前甾体工业的初始原料已经由从黄姜等植物中提取的薯蓣皂素转向植物甾醇。作为食用油工业的副产物,植物甾醇来源广泛,价格低廉,经微生物转化后可生成雄烯二酮(androstenedione, AD)、雄二烯二酮(androstadiendione, ADD)、9α-羟基-雄烯二酮(9α-hydroxy-androstenedione, 9α-OH-AD)等一系列化合物,这些关键中间体可用于甾体药物合成。甾体代谢途径长、副产物多、调控复杂,传统的微生物筛选、诱变育种方法和油水两相转化体系已经不适于当前的工业生产需求。文中以笔者团队与浙江仙居君业药业有限公司联合开发的新一代甾体药物关键中间体的转化菌株构建和智能化生产为例,综述甾体药物中间体菌种改造和转化工艺开发及其在产业化应用中的进展。未来,随着合成生物学技术的发展,有望开发出更适于甾体药物合成的新一代中间体;乃至以葡萄糖等为原料,使用微生物直接合成甾体原料药。这些生物技术(biotechnology, BT)创建的新一代菌株在基于信息化、智能化技术(intelligent technology, IT)建设的现代工厂中的应用,将会形成更高效、更绿色的生产方式,并产生显著的社会效益和经济价值。     

生漆化学的一个新研究领域 Ⅰ.饱和漆酚冠醚的合成及应用

本文以中国生漆中所含成份漆酚为原料,合成了一系列具有特殊性能的新型化合物——饱和漆酚冠醚,并开展了这类化合物的应用研究,从而展现了漆化学研究中的一个新的研究领域。     

多组分反应在吡咯衍生物合成中的应用进展

多组分反应(Multicomponent Coupling Reactions,MCRs)是将三种或三种以上的相对简单的原料加入"一锅煮"反应中,不经过中间体分离而直接得到结构复杂的分子的方法。具有操作简单、原料易得、环境友好等优点。多组分反应发展至今,已经在包括药物合成的多个领域中起到了重要作用。吡咯衍生物作为一类在自然界中广泛分布、有着重要生物医药价值和材料科学价值的重要化合物,其合成方法一直是有机合成研究中的热点之一。近年来用于合成吡咯衍生物的多组分反应也不断地被报道。多组分反应能够很好地解决传统吡咯合成路线中取代基引入的问题并能提高反应收率,为吡咯衍生物的合成与研究带来便利。本文从合成方法上概述了近年来多组分反应在吡咯合成中的应用,为合成已有吡咯衍生物和探寻全新结构的吡咯衍生物提供合成方法上的新思路。     

辅酶模型化合物与过硫化物间单电子转移反应机制的新证据

本文以紫外—可见光谱和自旋捕获—ESR联用技术研究了辅酶NADH模型化合物N-苄基-1.4-二氢菸酰胺与过硫化物的氧化-还原反应,获得反应体系中自由基中间体存在的信息,为有关生物体输酶氧化-还原反应的两步单电子转移自由基机制提供了进一步的依据.