第七講生物催化与转化的应用实例.ppt

8 其它应用例 药用葡萄糖 果葡糖浆 酶催化水解拆分芳基丙酸酯反应示意图 脂肪(酯)酶或催化抗体 研究发现来源于根霉（Rhizopus）、毛霉（Mucor）和假丝酵母（Candida）属的胞外脂肪酶均对不同的萘普生酯具有很高的立体选择性，且稳定性和底物耐受性很高（1mol/L）。 5.2 酶法拆分工艺 酶催化水解拆分芳基丙腈（酰胺）反应示意图 腈水解酶 腈水合酶 酰胺酶 其路线主要有两条：一是用微生物腈水解酶(Nitrilase)直接立体选择性水解拆分2-芳基丙腈为光学纯的2-芳基丙酸；二是腈水合酶(Nitrile Hydratase)和酰胺酶(Amidase)相结合立体选择性水解拆分2-芳基丙腈为光学纯的2-芳基丙酸。 酶催化酯化 酶催化酯化反应拆分2-芳基丙酸反应示意图 来源于Candida rugosa、Rhizomucor miehei、Candida antarctica等的脂肪酶均可用于2-芳基丙酸酯化的拆分。如Novo公司的Lipozyme 1000L(来源于Rhizomucor miehei)用于催化(R,S)-布洛芬与辛醇的选择性酯化反应，优先选择(S)-构型，对映选择率(E)100;不过对于酮基布洛芬，优先选择(R)-构型，而且E值仅有2.4。 酶催化氧化 微生物 酶催化氧化芳基烷烃制备(S)-2-芳基丙酸示意图 酶催化氧化芳基丙醛制备(S)-布洛芬 微生物 5.3 (R, S)-萘普生酶法拆分 非水相酶促酯化拆分萘普生的技术路线 产品分离 消旋 非水介质 +ROH, Lipase 水解 S-萘普生 酶促选择性水解萘普生酯的技术路线 5.4 布洛芬(ibuprofen)酶法拆分 +ROH, Lipase 非水介质 产品分离 水解 消旋 S-布洛芬 非水相酶促酯化拆分布洛芬的技术路线 酶促选择性水解布洛芬酯的技术路线 ? (S)-布洛芬的提取工艺 水解反应液 盐酸酸化 石油醚提取 ? 水相 有机相 丢弃 5% NaOH溶液反应 水相 有机相 盐酸酸化 石油醚提取 ? 水相 有机相 丢弃 S(+)-布洛芬 R(-)-布洛芬乙酯 布洛芬消旋乙酯 ? 5.5 酮洛芬(Ketoprofen) 酶法拆分 +ROH, Lipase 产品分离 水解 消旋 非水相酶促酯化拆分酮洛芬的技术路线 ? 乙醇 乙醇 Novozym 435 1,2-二氯丙烷 总产率：60% Novozym 435 1,2-二氯丙烷 O C O O H O C O O E t O C O O H O C O O H O C O O H O C O O H O C O O R (+)-1, (500 g) (-)-2, ee 55% (322 g) (+)-1, ee 77% (209 g) (+)-1, (209 g) (+)-1, ee 38% (418 g) (+)-1, ee 96% (209 g) (-)-2, ee 20% (232 g) 大规模的制备（S）-酮基布洛芬 ? O C O O H O C O O R O C O O H O C O O R O C O O N a O C O O R + 酯化 lipase ，水解 分离 有机相 水相 消旋化 1 2 3 4 + 酶促选择性水解酮洛芬酯的技术路线 应用例6 L-苯丙氨酸的酶法制备 6.1 L-苯丙氨酸的性质用途 苯丙氨酸纯品为白色粉末，有苦味，微溶于醇，不溶于苯，熔点283℃，比旋光[α]D25=－34.4（c=1，H2O）。25℃时在水中溶解度是2.97g/100g。等电点为pH5.48。 结构式： L-苯丙氨酸是人体必需的八种氨基酸之一，作为一种营养增补剂，是配制氨基酸输液和制剂及氨基酸营养食品的主要成份，L-苯丙氨酸目前最大的用途是用于天苯二肽甜味剂的合成，其中阿斯巴甜的世界销量为4万吨/年。阿斯巴甜以安全、美味、低热值、高甜度而成为优秀的无糖甜味剂。 6.2 L-苯丙氨酸的酶法制备路线 苯丙酮酸转氨酶酶法 肉桂酸酶法(苯丙氨酸解氨酶（PLA） ) 苄基海因酶法 横关健三等以苯甲醛和海因为原料合成得到DL-苄基海因，在L-海因酶和N－氨甲酰水解酶的作用下酶法水解得到L-苯丙氨酸，该路线的关键是前体苄基海因的低成本制备和高活性L-海因酶的筛选。 苯丙酮酸脱氢酶法 以苯丙酮酸为前体，通过还原性氨化作用合成L-苯丙氨酸。1987年，Asano等人采用从自然界中分离到的尿素芽孢八叠球菌（Sporosurcina ureae）SCRC-R04所生产的高活性苯丙氨酸脱氢酶，与用于辅酶NADH再生