手性化合物的微生物转化终..pptVIP

固定化微生物细胞 固定化微生物也会影响不对称还原反应的立体选择性 如: Kaoru Nakamura等人报道游离面包酵母还原β-酮酯生成D-羟酯，而固定在藻酸镁中的面包酵母还原β-酮酯则生成L-羟酯 潘冰峰等人采用二甲基硅橡胶包埋白地霉菌体与游离菌体转化β-羰基苯丙酸乙酯生成(R)-β-羟基苯丙酸乙酯对比时，固定化后产物的对映体过剩值从49%提高到81%ee。 底物分子结构中前手性碳原子周围的基团不同，对产物的手性构型有很大影响 产物手性的构型主要取决于羰基酯基团中烷基链的长短，当烷基链很短(2个C)时，产生S-型醇，当烷基链长一些(5个C)时产生R-型醇 筛选适宜的底物 在反应体系中添加不同的共底物，有时会对产物的构型引起变化 如 Allan C.等人报道用面包酵母还原羰基酯时，以蔗糖为共底物产物为R-型醇，以葡萄糖为共底物产物为S-型醇 可选用的共底物还有甘油，甲醇，乙醇，2-丙醇，,正丁醇，葡萄糖酸内酯等 在反应体系中加入某些抑制剂可抑制某一种构型酶(R-型或S-型酶)的活力，使产物的另一种对映体大量生成 不对称还原所使用的抑制剂有烯丙基醇，烯丙基溴，α,β不饱和羰基化合物，金属盐(氯化镁)，氯乙酰乙酯，五羟黄酮等 添加共底物或抑制剂 选择合适的反应体系 相同酶在不同有机溶剂体系反应所得产物的构型相反 生物催化的不对称性（Stereochemistry） 有机溶剂对立体选择性的影响 早有报道不同的有机溶剂体系中会产生不同构型的手性产物 选取合适有机溶剂有可能改变产物构型，或提高产物光学纯度 03 手性化合物微生物转化的应用 Title of the Presentation can go here Title of the Presentation can go here Title of the Presentation can go here Title of the Presentation can go here 模板来自于 / * 模板来自于 / * 高酶活力和高立体选择性的产酶菌株筛选和改良，以提高微生物合成手性化合物的能力。 模板来自于 / * 手性化合物的微生物转化 报告人：张 楠 王佳宁 杨广磊 01 一、手性分子及手性化合物的合成 手性（chirality）是三维物体的基本特性。如果一个物体不能与其镜像重合，该物体就称为手性物体，这两种互成镜像的形态被称为对映体。 手性分子(chiral molecules)的立体构型即为对映体结构。手性是自然界的本质属性之一，分子手性识别在研究生命活动和生命物质产生中都起着极为重要的作用。 一、手性分子及手性化合物的合成 1.概念 * * 1815年布劳特发现樟脑、月桂油等具有旋光性，建立liot-savart定律。第一个研究旋光性的人 1848年巴斯德通过缓慢蒸发结晶外消旋酒石酸钾氨溶液得到两种对映体。后来，通过化学法和微生物拆分了对映异构体。 Fischer发明了氢氰酸和糖的反应，得到了不同比例的氢羟化物异构体。 2001年诺尔斯、夏普雷斯和野依良治获得诺贝尔化学奖他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂，为合成对人类有用的重要化学物开辟了一个全新的研究领域 2.研究历史 非生物法 不对称合成法制备手性化合物 手性源合成 选择吸附拆分法 结晶法拆分 化学拆分法 动力学拆分 色谱分离 生物法 利用水解酶类 微生物或酶直接转 合成方法 3.不对称合成反应过程 不对称合成 前手性原料 目的产物 不对称 生物催化 化学催化 不对称合成 手性中间体 3.不对称合成反应过程 生物反应器 产物 底物 产物 手性化合物 水 or 有机溶剂 底物 潜手性化合物 E E E E E E E E E E E 生物催化剂 生物催化法:是利用生物细胞的提取物也就是各种生物酶或者是直接利用活性生物细胞催化反应的方法，它的产生是由于生命科学的巨大进步和生物技术的迅速发展。 生物催化的活性物质是酶，酶几乎都是具有单一催化活性的蛋白质，少数属于核酸类物质，能够催化多种反应 4.目的意义 手性化合物 非手性化合物 充分利用生物催化技术的优点、特点 更多更普遍地应用生物催化不对称合成技术制备手性化合物 建立生物催化不对称合成手性化合物或其中间体的技术平台 对手性化合物或其中间体的平台技术进行深入的应用基础研究 揭示生物催化不对称合成反应的规律 合成一系列新的手性化合物或重要中间体。 5.生物催化不对称合成研究的问题 ★ 应用不够 ★ 缺少技术平台 缺少高立体选择性的生物催化剂 反应类型有限，底物