生物催化與生物轉(zhuǎn)化ii-全文預(yù)覽
【正文】 胞 (如細(xì)菌 )中，雙氧酶催化分子氧環(huán)加成到芳香環(huán)碳碳雙鍵中形成芳基二氧雜環(huán)丁烷，然后再被還原酶還原為順式連二醇。環(huán)氧化物水解酶能催化環(huán)氧化物進(jìn)行區(qū)域和對(duì)映選擇性水解，從而通過(guò)生物拆分法制備所需構(gòu)型的環(huán)氧化物。光學(xué)純氰醇可通過(guò)微生物脂肪酶拆分它的消旋體酯來(lái)制備。 ? (六 )其他脂肪酶 生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中使用較多的脂肪酶是 PPL、CRL、 PSL、 MSL，還有一些其他脂肪酶正在研究開(kāi)發(fā)中。在 ? 生物催化反應(yīng)中，有 30％以上的研究涉及到脂肪酶，這類酶在手性技術(shù)中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 ? 2．枯草桿菌蛋白酶 枯草桿菌蛋白酶可立體選擇性水解酯類化合物。 四、具有酯酶活性的蛋白酶 1． α胰凝乳蛋白酶 ? α胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶可催化許多非天然酯立體選擇性水解。 ACE催化內(nèi)消旋六元環(huán)二醇二酯水解產(chǎn)生消旋體產(chǎn)物 (17)，而催化內(nèi)消旋七元環(huán)二醇二酯水解產(chǎn)生單一對(duì)映體 (18)，其對(duì)映體過(guò)量率接近 100％，但該酶催化內(nèi)消旋體五元環(huán)二醇二酯水解則產(chǎn)生相反構(gòu)型的單酯 (16)，產(chǎn)物的對(duì)映體過(guò)量率約為 99％，見(jiàn)圖 814。手性環(huán)戊烯二醇類衍生物是前列腺素及其衍生物合成的起始原料。 ? α甲基 Lα氨基酸是一類手性合成源，可用于手性藥物合成中。同樣，由外式和內(nèi)式 雙環(huán) []庚酸乙酯組成的混合物 (3)， PLE只能水解混合物中位阻較小的外式羧酸酯，而內(nèi)式羧酸酯則不能被水解，反應(yīng)后生成 (4)和 (5)，兩者很容易被分離純化，見(jiàn)圖 85。而兔肝酯酶的底物專一性比 PLE在某種程度上要好得多，但這些酶來(lái)源有限、使用較少。對(duì)于有機(jī)合成反應(yīng)來(lái)說(shuō)一般采用酶的丙酮粗提物，這種粗酶價(jià)格便宜、穩(wěn)定性好。 ? 豬肝酯酶 (pig liver esterase,PLE)是常用的一種酯酶。使用相對(duì)較少的有胰蛋白酶 (trypsin)、胃蛋白酶 (pepsin)、木瓜蛋白酶(papain)和青霉素?；?(penicillin acylase)。 ? 乙酰膽堿酯酶 (acetylcholineesterase， ACE)對(duì)非天然酯的水解表現(xiàn)出很高的立體選擇性，但是這種酶是從電鰻中分離純化制備的，價(jià)格昂貴，限制了它的使用。生物催化的水解反應(yīng)類型如圖 8— 1所示，其中酯酶、脂肪酶和蛋白酶是生物催化手性合成中最常用的水解酶。它們能水解酯、酰胺、蛋白質(zhì)、核酸、多糖、環(huán)氧化物和腈等化合物。 ? 微生物脂肪酶 (1ipases)在水解反應(yīng)中使用較多，而豬肝酯酶 (pig liver esterase,PLE)和馬肝酯酶(horse liver esterase， HLE)使用相對(duì)較少，這些酶對(duì)羧酸酯具有高度的立體選擇性。 ? 許多蛋白酶同樣能選擇性水解羧酸酯，使用最多的是 α胰凝乳蛋白酶 (α chymotrypsin) 、枯草桿菌蛋白酶 (subtilisin)。無(wú)論是 I型酯還是 Ⅱ 型酯，酯酶和蛋白酶都要求底物分子中的手性中心盡可能在水解反應(yīng)位點(diǎn)附近，以保證其手性識(shí)別。 ? PLE的選擇性與酶的來(lái)源和酶的制備方法有關(guān)。 ?從馬肝中提取的馬肝酯酶 (horse liver esterase， HLE)以及來(lái)自于雞、豚鼠、大鼠、倉(cāng)鼠的酯酶底物專一性都不高。
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