生物催化與生物轉(zhuǎn)化ii(更新版)
【正文】 二醇， ?對肝環(huán)氧化物水解酶的研究雖然很多，但主要集中在解毒機理方面。 ? 在低等原核細(xì)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。光學(xué)純氰醇可通過微生物脂肪酶拆分它的消旋體酯來制備。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)揮著越來越重要的作用。 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。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。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，見圖 85。對于有機合成反應(yīng)來說一般采用酶的丙酮粗提物，這種粗酶價格便宜、穩(wěn)定性好。使用相對較少的有胰蛋白酶 (trypsin)、胃蛋白酶 (pepsin)、木瓜蛋白酶(papain)和青霉素?；?(penicillin acylase)。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。 ? 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)使用相對較少，這些酶對羧酸酯具有高度的立體選擇性。無論是 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)位點附近，以保證其手性識別。 ?從馬肝中提取的馬肝酯酶 (horse liver esterase， HLE)以及來自于雞、豚鼠、大鼠、倉鼠的酯酶底物專一性都不高。魯氏不動桿菌 (Arthrobacter lowefii)和節(jié)桿菌(Arthrobacter ． sp)的完整細(xì)胞具有酯酶活性，也能催化這類反應(yīng)，但兩者催化反應(yīng)的立體選擇性相反，分別產(chǎn)生不同構(gòu)型產(chǎn)物 (10)和 (11)，見圖 88。環(huán)大小的變化將影響ACE所催化水解反應(yīng)的立體選擇性。α胰凝乳蛋白酶可選擇性水解脫氫谷氨酸二甲酯 (42)的 1位酯基，而木瓜蛋白酶則選擇性水解 5位酯基，見圖 823。酯酶催化反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系符合米氏方程曲線，而脂肪酶則表現(xiàn)出 S形曲線，見圖 828。一般可用化學(xué)法制備環(huán)氧化物，但反應(yīng)的立體選擇性不高。一般常用 MEH作為生物催化劑，它對非天然環(huán)氧化物具有高的反應(yīng)活性和立體選擇性。 ?二、微生物環(huán)氧化物水解酶 ? 在微生物催化烯烴的環(huán)氧化過程中，可以觀察到環(huán)氧化物的水解現(xiàn)象，這是由微生物環(huán)氧化物水解酶所引起的，微生物環(huán)氧化物水解酶在手性合成中的應(yīng)用還不多。 ? 1．腈水合酶 腈水合酶和腈水解酶的作用機理不同，最近的研究發(fā)現(xiàn)底物的立體因素和電學(xué)性質(zhì)對酶催化的腈水解反應(yīng)有很大的影響。 ? 二、腈的化學(xué)選擇性水解 ? 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)能提供腈化物水解酶的微生物有芽孢桿菌屬、短桿菌屬、小球菌屬等。 ? 三、腈的區(qū)域選擇性水解 ? 化學(xué)法水解多氰基化合物沒有選擇性，而微生物酶法水解多氰基化合物具有區(qū)域選擇性。 ? 二、?；? ?
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