酶非水相催化 (2).ppt

2、利用嗜热菌蛋白酶生产天苯肽天苯肽是二肽甲酯，是食品甜味剂，甜度是蔗糖的150~200倍；通过嗜热菌蛋白酶在有机介质中合成第63页,共72页，星期六，2024年，5月3、利用芳香醛脱氢酶生产香兰素通过微生物发酵得到香兰酸，再通过脱氢酶在有机介质中，将香兰酸还原为香兰素得之。它的年产量仅有20t，而世界每年需求量为12000t。第64页,共72页，星期六，2024年，5月七、生物柴油的生产石油短缺；传统能源的日益枯竭需要开发可再生能源；环境保护与汽车工业的发展需要清洁油料；液体燃料的不足已严重威胁到我国的能源与经济安全；生物柴油是动物、植物或微生物油脂与小分子醇类经酯交换反应而得的脂肪酸酯类物可代替柴油；生物油脂的来源：菜子油，豆油，椰子油，棕榈油、蓖麻油、棉籽油，葵花籽油，废食用油等。生物柴油可生物降解，无毒性，对环境无害，并可以从可再生资源中提取。意义第65页,共72页，星期六，2024年，5月从生物质到生物柴油生物柴油生产装备第66页,共72页，星期六，2024年，5月生物柴油制造方法用动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸碱下高温（230～250℃）催化转酯反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，在经洗涤干燥即得生物柴油,生产设备与一般制油设备相同,后处理复杂，废酸碱二次污染；化学法第67页,共72页，星期六，2024年，5月有机介质中脂肪酶催化油脂与小分子醇类进行酯交换反应生成小分子酯类混合物；酶法第68页,共72页，星期六，2024年，5月八、多肽的合成（1）?-胰蛋白酶催化N-乙酰色氨酸与亮氨酸合成肽的反应，在水溶液中合成率在0.1%以下，而在乙酸乙酯和微水组成的两相系统中，合成率可达100%。（2）嗜热菌蛋白酶有机介质中催化L-天冬氨酸与D-丙氨酸缩合成天丙二肽（3）脂肪酶催化青霉素前体等多肽的合成第69页,共72页，星期六，2024年，5月九、甾体转化甾体在水中溶解度低，反应受限制；在有机相与水两相中大提高转化率；如：可的松转化为氢化可的松的酶促反应，在水-乙酸丁酯或水-乙酸乙酯组成的系统中，转化率可分别达到达100%和90%。第70页,共72页，星期六，2024年，5月第71页,共72页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第72页,共72页，星期六，2024年，5月4、氨解反应如脂肪酶催化酯类进行不对称氨解反应：R-苯丙氨酸甲酯酰胺叔丁醇第31页,共72页，星期六，2024年，5月5、异构反应如消旋酶催化一种异构体为另一种异构体例第32页,共72页，星期六，2024年，5月6、氧化还原反应（1）单加氧（2）双加氧（3）催化醛类或酮类还原成醇类第33页,共72页，星期六，2024年，5月（1）单加氧第34页,共72页，星期六，2024年，5月（2）双加氧第35页,共72页，星期六，2024年，5月（3）催化醛类或酮类还原成醇类第36页,共72页，星期六，2024年，5月7、裂合反应如醇腈酶催化醛与氢氰酸的反应第37页,共72页，星期六，2024年，5月二、酶的选择1、不同酶具不同结构和特性，同一种酶由于来源、处理法不同特性亦有差别；2、酶反应速度与酶浓度成正比；3、另注意酶的稳定性、底物专一性,对映体选择性、区域选择性、键选择性等第38页,共72页，星期六，2024年，5月三、底物的选择和浓度控制1、有机剂与水中酶的底物专一性不同；2、底物浓度对酶催化速度有明显的影响；3、有机介质中要考虑底物在有机溶剂和必需水层中的分配情况；4、高浓度底物会对反应产生不利影响。第39页,共72页，星期六，2024年，5月四、有机溶剂的选择1、有机溶剂的极性要选择恰当：极性过强,夺取较多酶表面水分子,使疏水性底物溶解度降低;极性过弱,底物难以进入必需水层;故取中间:2≤lgP≤5第40页,共72页，星期六，2024年，5月2、与水混溶的有机介质其含量对酶催化有影响。与水混溶的二氧六环介质,辣根过氧化酶(HRP)催化对苯基苯酚的聚合反应,随着二氧六环的含量增加,酶催化得到的聚合物的分子量也增加,80%时最大。二氧六环含量/%聚合物相对分子质量第41页,共72页，星期六，2024年，5月五、含水量的控制当其它因素不变时，系统含水量对酶活性有影响，只有在最适含水量时酶才有最高活力；最适水含量通常随溶剂极性增大（lgP减小）而增大；1水含量反应速度21341-已烷2-四氯甲烷3-甲苯4-苯第42页,共72页，星期六，2024年，5月六、温度的控制1、微水有机介质中含水量低，酶的热稳定性增强，其最