酶的非水相催化ctgu(參考版)
2025-01-09 09:42本頁面
【正文】 。 分析 lgP與酶活性之間的關(guān)系 在非水相酶反應(yīng)體系中，有機(jī)溶劑的極性越強(qiáng)（ lgP 2） ，越容易奪取酶分子結(jié)合水，對(duì)酶活力的影響就越大；有機(jī)溶劑的疏水性越強(qiáng)（ lgP ＞ 5），酶反應(yīng)底物和產(chǎn)物的分配受到影響，對(duì)酶活力的影響就越大。 水活度是指非水相酶反應(yīng)體系中水的逸度與純水的逸度之比。 非水相中酶促反應(yīng)的特點(diǎn) 為什么在非水相中酶仍然可以保持催化活性和穩(wěn)定性？ 在適宜的非水相中，合適的水分含量維持了酶分子的完整空間構(gòu)象，使得酶分子結(jié)構(gòu)具有一定的柔性，極性適宜的有機(jī)溶劑使得酶分子的剛性增加，因此，在非水相中酶仍然可以保持催化活性和穩(wěn)定性。 5. 酶和產(chǎn)物易于回收。 3．可改變反應(yīng)平衡移動(dòng)方向。 1．有利于疏水性底物的反應(yīng)， 能催化在水中不能進(jìn)行的反應(yīng)。 酶在有機(jī)介質(zhì)中起催化作用時(shí)，由于有機(jī)溶劑的極性與水有很大差別，對(duì)酶的表面結(jié)構(gòu)、活性中心的結(jié)合部位和底物性質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，從而顯示出與水相介質(zhì)中不同的催化特性。 本章 目錄 思 考 題 何謂酶的非水相催化，非水相中酶的特性和酶促反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？ 為什么在非水相中酶仍然可以保持催化活性和穩(wěn)定性？ 什么是必需水和水活度，水如何影響非水相中酶的特性？ 分析 lgP與酶活性之間的關(guān)系。缺點(diǎn)：對(duì)甲醇及乙醇的轉(zhuǎn)化率低，一般僅為 40%～ 60%，酶的使用壽命短。能耗高；色澤深，在高溫下容易變質(zhì)；酯化產(chǎn)物難于回收；生產(chǎn)過程有廢堿液排放 ? 新方法： 生物酶法，在有機(jī)介質(zhì)中，脂肪酶可以催化油脂與小分子醇類的酯交換反應(yīng)，生成小分子的酯類混合物 。反應(yīng)時(shí)間短，成本低。 （ 6） 具有可再生性能。 （ 4） 具有較好的安全性能。 生物油脂的來源：菜子油，豆油，椰子油，棕櫚油、蓖麻油、棉籽油，葵花籽 油，廢食用油等 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 具有良好的環(huán)境屬性 （ 2） 具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。 R = H 或烷基寡聚物二聚物 內(nèi)酯有機(jī)溶劑脂肪酶 有機(jī)溶劑 有機(jī)溶劑 脂肪酶 脂肪酶mH O ( C H 2 )nOCO ROOC( C H 2 )nO( C H2)nCO( C H2)nOCO( C H 2 )nOCO H( C H2)nO ROC生物柴油 生物柴油是利用生物油脂生產(chǎn)的有機(jī)燃料，是由動(dòng)物、植物或微生物油脂與小分子醇類經(jīng)過酯交換反應(yīng)而得到的脂肪酸酯類物質(zhì)。 脂肪酶 內(nèi)酯合成反應(yīng) ?羥基酸或它的酯在 脂肪 酶催化下，發(fā)生分子內(nèi)環(huán)化作用得到內(nèi)酯化合物。 脂肪酶 消旋化合物的拆分 乙酸異丙酯乙酸乙烯醇酯 P S L 消旋化合物 RRSS++R C O O C H 3O A cR C O O C H 3O HR C O O C H 3O HR C O O C H 3O A cR C O O C H 3O H有機(jī)溶劑 有機(jī)介質(zhì)中用脂肪酶 (PSL)催化酯化用于 γ 羥基 α,β 不飽和酯的拆分。 三、甾體轉(zhuǎn)化 例可的松轉(zhuǎn)化為氫化可的松的酶促反應(yīng)，在水 乙酸丁酯或水 乙酸乙酯組成的系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)化率高達(dá) 100%和 90%。 二、多肽的合成 例： a胰蛋白酶可以催化 N 乙酰色氨酸與亮氨酸合成二肽。 ⑵ 生物拆分法原理 ：實(shí)質(zhì)為動(dòng)力學(xué)拆分過程，即兩個(gè)對(duì)映體競(jìng)爭(zhēng)酶的同一個(gè)活性中心位置，兩者的反應(yīng)速率不同，產(chǎn)生選擇性，從而使反應(yīng)產(chǎn)物具有光學(xué)活性。脂肪酶和酯酶應(yīng)用最多。 ?生物拆分法：利用一個(gè)酶或一系列酶。 外消旋體拆分 利用拆分技術(shù)將外消旋體的兩個(gè)對(duì)映體分開。 光學(xué)活性物質(zhì)的制備技術(shù) 不對(duì)稱合成法 以含有手性中心的天然化合物即手性源為原料，通過傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法，保留其活性中心，獲得新的手性化合物；也可以用前手性底物與手性助劑或手性催化劑反應(yīng)，生成光學(xué)活性產(chǎn)物。 ⒌ 外消旋體拆分：即利用拆分技術(shù)將外消旋體的兩個(gè)對(duì)映體分開。 ⒉ 手性：一個(gè)具有光學(xué)活性的有機(jī)物不能與它的鏡像重合 ⒊ 對(duì)映異構(gòu)體：兩個(gè)互為鏡像但不能重合的對(duì)映體稱為對(duì)映異構(gòu)體，它們旋光能力相同，但方向相反。目前提出注冊(cè)申請(qǐng)和正在開發(fā)的手性藥物中，單一對(duì)映體藥物占絕大多數(shù)。許多國家和地區(qū)也都制定了有關(guān)手性藥物的政策和法規(guī)。 酶非水相催化的應(yīng)用 酶 催化反應(yīng) 應(yīng)用 脂肪酶 肽合成 青霉素 G前體肽合成 酯合成 醇與有機(jī)酸合成酯類 轉(zhuǎn)酯 各種酯類生產(chǎn) 聚合 二酯的選擇性聚合 ?；? 甘醇的酰基化 蛋白酶 肽合成 合成多肽 ?；? 糖類?；? 羥基化酶 氧化 甾體轉(zhuǎn)化 過氧化物酶 聚合 酚類、胺類化合物的聚合 多酚氧化酶 氧化 芳香化合物的羥基化 膽固醇氧化酶 氧化 膽固醇測(cè)定 醇脫氫酶 酯化 有機(jī)硅醇的酯化 一、手性藥物的拆分 手性藥物：化學(xué)組成相同，而其立體結(jié)構(gòu)互為對(duì)映體的兩種異構(gòu)體化合物。 ?酶分子從緩沖溶液轉(zhuǎn)到有機(jī)介質(zhì)后，酶分子保留了原有的 pH印記。
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