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第六届大学生研究性学习和创新性实验计划项目 申 报 表 项目名称 脂肪酶选择性水解拆分制备(S)-2-苯基丙酸 项目类别 创新训练项目√ 创业训练项目□ 项目主持人 于超 学生所在学院 化工学院 专业班级 2011级制药工程 指导老师 李玉芹 填表日期 2013年3月8日  项目名称: 脂肪酶选择性水解拆分制备(S)-2-苯基丙酸 学生姓名 专业名称 性别 学 号 于超 2011级制药工程系 男 2011650238 吴俊杰 2011级制药工程系 男 2011650232 蔡欢欢 2011级食品科学与工程系 女 2011650426 刘巧云 2011级制药工程系 女 2011650202 赵詹海 2012级制药工程系 男 2012650823 指导教师 李玉芹 职称 讲师 学科专业 生物化工 学生曾经参与科研或创业的情况： 本小组成员成绩优异，且学科素养较高。吴俊杰和刘巧云已通过了CET六级考试，英文功底扎实，具备良好的文献检索能力，为本项目英文文章的撰写打下坚实的基础；于超参加了三井化工，并且取得了赛区三等奖的优异成绩，具备较强的团队协作能力；蔡欢欢和赵詹海积极参加小发明大创造等创新性比赛，取得优异成绩。 五位同学思维活跃并具有很强的实际动手操作能力，是顺利完成本次研究工作的重要基础。小组成员优势互补，工作认真负责，行事稳重，团队协作能力强，对科研有着强烈的热情，是老师的得力助手。 指导教师承担科研课题情况 我们邀请李玉芹老师担任我们的指导老师。李老师先后主持湖南省教育厅项目（10C1274）1项、教育部中国博士后科学基金面上项目（2012M521531）1项、湖南省自然科学基金（13JJ3062）1项，作为主要成员参与了湖南省科技厅社会发展支撑计划一般项目（2011SK3138）1项、湖南省自然科学基金重点项目（12JJ20081）项、湖南省高校创新平台开放基金项目（12K048）1项、国家自然科学基金青年项目和国家自然科学基金面上项目2项 。并且指导本院08生物工程专业四名学长学姐获得“2010年度省级大学生创新性实验计划”基金资助，顺利结题，结题结论为“优秀”。如能获审批，我们会在李老师的指导下，保质保量完成任务。 项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题 实验目的： 作为生物化工专业的学生，我们一直对药物合成等相关方面有着浓厚的兴趣，希望能够运用相应的生物方法，对一些绿色环保而又造价昂贵的紧缺药用制品的生产进行探索和研究。我们积极申请大学生研究性学习和创新性实验计划项目，期望通过这次的项目研究，增强科研兴趣，增长专业知识，提高动手能力，培养合作精神，使我们能更好地适应社会，成为具有创新思维和自主学习能力的复合型人才，真正达到开展此大学生创新性实验的目的。我们将利用寒暑假和课余时间从事此项研究，这个项目将拓展今后我们在实际工作中的发展空间，提高创新和创业能力，以适应现代社会的发展和市场需求，同时提高我们的动手、合作能力和学习兴趣，从而更好地展现我们大学生的精神风貌。 我们小组将在李老师的带领下，计划进行“脂肪酶选择性水解拆分制备(S)-2-苯基丙酸”的创新性实验，着重对以下内容进行研究： 1) 研究脂肪酶的性质，确定其最佳反应温度、pH和底物浓度等相关参数； 2) 探讨脂肪酶酶促拆分外消旋体2-苯基丙酸酯的最佳反应条件及建立脂肪酶酶促拆分的动力学模型； 3) 探讨脂肪酶酶促拆分2-苯基丙酸酯的反应机理。 实验内容： 本项目研究的主要反应过程为：首先将2-苯基丙酸与低碳醇反应生成2-苯基丙酸酯，然后对脂肪酶拆分2-苯基丙酸酯体系进行系统的反应条件（温度、pH、底物浓度、反应体系中的水含量、反应物分批投加次数、固定化面包酵母细胞预处理方式等）优化，并建立脂肪酶酶促拆分的动力学模型，利用IR在线反应分析系统，以催化剂的CD、荧光光谱等表征数据为基础，运用密度泛函理论(DFT)，结合分子动力学(MD)和Monte Carlo模拟手段，建立动力学模型，获得反应动力学参数，最后进行脂肪酶催化拆分2-苯基丙酸酯机理研究，通过脂肪酶表征（FTIR，SEM，CD，UV-vis 要解决的主要问题： 1) 优化脂肪酶法拆分外消旋体2-苯基丙酸酯的最佳反应条件；2) 探讨脂肪酶酶促拆分2-苯基丙酸酯的反应机理。 2-苯基丙酸[2-phenylpropionic acid，2-PPA]2-芳基丙酸类非甾体消炎镇痛药物如布洛芬、萘普生、酮基布洛芬等的重要前体物质[1,2]。临床研究表明，这类抗炎药的2-甲基乙酸侧链以(S)-构型存在时大都比(R)-构型活性强、副作用小，为此(S)-2-芳基丙酸类抗炎药成为当今研究开发热点[3,4]。目前主要是通