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葡萄糖在Klebsiella oxytoca 中的代谢途径 葡萄糖 丙酮酸 乙偶姻 2，3-丁二醇 乙醇 乙酸 乙酰辅酶A 磷酸烯醇丙酮磷酸 柠檬酸 乳酸 生物量 二羟丙酮磷酸 乙酰磷酸 乙醛 ADP ATP ATP ATP ATP ATP ADP ADP ADP ADP ATP ADP GDP GTP + + 甲酸 5. 生物转化法生产1，3-丙二醇（1,3-Propanediol） 1，3-丙二醇是重要的化工原料，可用作溶剂、抗冻剂或保护剂、精细化工原料以及新型聚酯（如PTT）和聚氨酯的单体。PTT是聚对苯二甲酸丙二酯的简称，它不仅可以作为新型合成纤维在地毯和纺织品方面有着广阔的应用前景，而且在工程热塑性塑料领域也有巨大的应用潜力。微生物法生产1，3-丙二醇和PTT的产品开发受到国内外众多知名企业的高度重视，将成为“绿色化工”的新典范。 PTT--新型聚酯材料 用途：衣料、地毯、 工程热塑性材料 Production of 1,3-propanediol 1，3-丙二醇的绿色生产方法 生物法的几种工艺路线 2) 以淀粉为原料两步发酵法生产1,3-丙二醇 酶解 好氧发酵 厌氧发酵 淀粉 葡萄糖 甘油 1,3-PD 3) 以油脂为原料联产生物柴油和1,3-丙二醇 脂肪酸 脂肪酸甲酯(生物柴油) 油脂 甘油 1,3-PD 水解 + 甲醇 微生物发酵 1) 以葡萄糖为原料一步法生产1,3-丙二醇 Glucose 一步法菌种构建及发酵结果 E. coli 6. 手性化合物的合成与拆分 手性是三维物体的基本属性。一个物体不能与其镜像重合的特性称为手性。 自然界普遍存在手性问题 手性药物 手性影响药物在体内的吸收，转运，组织分配，作用位点，代谢和消除。与药理，临床效果，毒副作用有关 药效和药效作用时间不同 ?(S)-萘普生的镇痛抗炎活性是(R)-对映体的28倍 ?治疗前列腺肥大的哈洛，(R)-对映体对肾上腺素能?1 受体拮抗活性是(S)-对映体的320倍 ?(S)-布洛芬口服15分钟后起作用，外消旋的布洛芬需要30分钟 　 手性化方法 　 物理法　　　　 化学法　 　　　 生物法　　 　 结 色　　　拆　　 　不　　 合　 　　拆　 　 晶　 谱　　　分　 　　对 　　 成　　 　分 　法 法　　　法　 　　称　 　与 　　　法 　　　　　　　　　　　合　 　 转 　　　　　　　　　　成 　化　 手性化技术 化学法 拆分 用手性试剂将外消旋体中的两种对映体转化为非对映异构体，利用它们之间物化性质(溶解度、结晶速度)不同分离、再生。 拆分剂：手性、易形成非对映异构体、易结晶或溶解度不同，廉价、易得、易回收。 化学法 不对称合成 在不对称催化剂作用下，或与手性试剂反应，形成的过度态具有不同能焓，产生反应速度差别，有选择性地转化或合成单一对映体。 手性催化剂：多含贵重金属离子 生物合成与拆分 利用酶催化反应的高度底物、区域、位点、立体专一性制备手性化合物的方法。 拆分 利用酶立体选择性催化外消旋体中的某一对映体进行反应，根据反应与未反应的两种化合物的物化性质差异将其分离，获得单一对映体产物。 主要是水解酶。 生物合成与拆分 不对称合成与转化 利用酶催化反应的高度立体专一性，将前体化合物转化为单一手性产物。 主要是合成酶、氧化还原酶、裂解酶。 手性化合物和药物制备方法比较 化学不对称合成与拆分 生物合成与拆分 色谱法 生产效率 高 中 低 选 择 性 变动 高