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生物法拆分制备L-薄荷醇

作　者: 叶琼
导　师: 吴坚平；杨立荣
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化工
关键词: 薄荷醇手性拆分菌种筛选不对称水解不对称转酯化脂肪酶
分类号: TQ233.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

分别采用有机相脂肪酶催化的不对称转酯化反应和微生物催化的不对称水解反应对DL-薄荷醇和含4对异构体的薄荷醇混合物进行了拆分,开发了化学-酶法制备L-薄荷醇的新路线。首先我们针对DL-薄荷醇和含4对薄荷醇异构体混合物的拆分体系建立了分析方法。采用气相色谱法,将CP手性柱和DB210极性柱的测试结果相结合,可以很好地测定反应体系中产物的产率和光学纯度。其次,从土壤中筛选得到了能够不对称水解DL-薄荷乙酸酯的菌株,产物的e.e.%值可达98%以上。随后对碳源、氮源种类以及培养温度等产酶条件进行了单因素考察,确定吐温-80和酵母膏为较佳的碳源和氮源,30℃为最佳产酶温度,酶活可由最初的40U/L提高到200U/L,增加幅度为400%。将优化条件下所产水解酶用于4对薄荷乙酸酯异构体的拆分,底物浓度为60mmol/L时,转化24h,产物L-薄荷醇的d.e.%值大于98%,L-薄荷乙酸酯的转化率为70%。此外,我们采用脂肪酶催化的不对称转酯化反应对薄荷醇进行了拆分。以DL-薄荷醇作为底物,对脂肪酶和溶剂进行了筛选,确定以25#酶作为催化剂,正己烷为溶剂。当DL-薄荷醇浓度为100mmol/L时,控制反应时间在40h以内,产物e.e.%值为98%,转化率为41%。然后用25#酶对含4对异构体的薄荷醇混合物进行拆分,产物中L-薄荷乙酸酯的含量为92.3%,产物的d.e.%值为85%。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章文献综述  7-22
  1.1 研究背景和意义  7-9
    1.1.1 引言  7-8
    1.1.2 薄荷醇简介  8-9
    1.1.3 薄荷醇研究的意义  9
  1.2 光学纯薄荷醇的制备方法  9-15
    1.2.1 制备手性药物的一般方法  9-11
    1.2.2 薄荷醇的制备方法  11-15
  1.3 有机相酶催化  15-17
    1.3.1 有机相酶催化的优点  16
    1.3.2 有机相中酶催化的影响因素  16-17
  1.4 微生物拆分  17-21
    1.4.1 微生物转化反应的特点  17-18
    1.4.2 微生物转化方法  18-19
    1.4.3 微生物转化反应在药物合成中的应用  19-21
  1.5 本课题的研究目的与研究思路  21-22
    1.5.1 研究目的与研究内容  21
    1.5.2 研究思路  21-22
第二章实验材料与方法  22-31
  2.1 实验材料  22-23
    2.1.1 实验试剂  22-23
    2.1.2 实验仪器  23
  2.2 实验方法  23-25
    2.2.1 研究内容  23-24
    2.2.2 实验体系  24-25
  2.3 分析方法  25-31
    2.3.1 DL-薄荷醇拆分体系的分析方法  25-27
    2.3.2 含有4对异构体的薄荷醇混合物拆分体系的分析方法  27-31
第三章 DL-薄荷乙酸酯不对称水解菌株的筛选  31-38
  3.1 前言  31-32
  3.2 实验材料  32-33
    3.2.1 试剂  32
    3.2.2 土样  32
    3.2.3 筛选培养基组成  32-33
  3.3 实验方法  33-34
    3.3.1 菌种筛选  33-34
    3.3.2 菌种鉴定  34
  3.4 结果与讨论  34-37
    3.4.1 采土、富集和分离  34-35
    3.4.2 初筛  35
    3.4.3 复筛  35-36
    3.4.4 终选  36
    3.4.5 菌种鉴定结果  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章微生物不对称水解拆分制备L-薄荷醇  38-47
  4.1 前言  38-39
  4.2 实验材料与实验方法  39-40
    4.2.1 实验试剂与实验仪器  39
    4.2.2 实验方法  39-40
  4.3 结果与讨论  40-46
    4.3.1 产酶部位的考察  40-41
    4.3.2 菌体干重曲线的测定  41
    4.3.3 碳源的筛选  41-43
    4.3.4 氮源的筛选  43
    4.3.5 菌体培养温度的影响  43-44
    4.3.6 菌体的生长曲线及产酶时间曲线  44-45
    4.3.7 DL-薄荷乙酸酯不对称水解曲线  45
    4.3.8 含有4对异构体的薄荷乙酸酯的不对称水解  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章有机相中脂肪酶催化不对称转酯化拆分制备L-薄荷醇  47-54
  5.1 前言  47-48
  5.2 实验试剂与实验仪器  48
  5.3 实验方法  48
    5.3.1 DL-薄荷醇拆分体系  48
    5.3.2 含有4对异构体的薄荷醇混合物拆分体系  48
  5.4 实验结果  48-53
    5.4.1 脂肪酶的筛选  48-49
    5.4.2 溶剂的筛选  49-50
    5.4.3 反应过程曲线的测定  50-51
    5.4.4 含4对异构体的薄荷醇混合物的不对称转酯化  51-52
    5.4.5 DL-薄荷醇和新薄荷醇混合物的不对称转酯化  52-53
  5.5 本章小结  53-54
第六章结论与展望  54-56
参考文献  56-59
致谢  59

生物法拆分制备L-薄荷醇

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