学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

产γ-内酰胺水解酶菌株的固定化及在手性药物合成中的应用

作　者: 秦小溪
导　师: 郑国钧
学　校: 北京化工大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: Microbacterium hydrocarbonoxydans 固定化细胞 生物转化 手性药物 阿巴卡韦 γ-内酰胺 聚乙烯醇
分类号: Q814.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


(-)γ-内酰胺是合成治疗艾滋病新药阿巴卡韦(abacavir)的重要中间体。与化学催化剂相比,固定化细胞生物催化剂不仅具有很高的立体选择性,并且可以重复利用。因此,利用固定化细胞进行(±)γ-内酰胺的手性拆分,具有广泛的应用前景。本课题以已筛选得到的产γ-内酰胺水解酶的菌株Microbacterium hydrocarbonoxydans L29-9为实验菌株,以固定化细胞的机械强度、酶活力(产物(-)γ-内酰胺收率)和立体选择性(e.e.值)作为主要考察指标对固定化细胞进行研究。优化了固定化细胞的制备条件：以6%聚乙烯醇和1%海藻酸钠作为复合载体材料,在3%硼酸中添加2%氯化钙(pH 6.7)作为交联剂,以1mL175 mg/mL菌悬液制备一份固定化细胞,固定化细胞凝胶珠体静止浸泡在交联剂中置于4℃下进行硬化处理1h,即得一份固定化细胞。优化了固定化细胞批次生物转化条件：一份固定化细胞加入到去离子水配制的20 mL 1 g/Lγ-内酰胺溶液(pH7.0)中,摇床震荡,30℃,220r/min,转化3h。优化了固定化细胞批次生物转化间隔时期的保存条件：一份固定化细胞浸泡在40mL0.5mM K+溶液中,置于4℃下冷藏保存。经过一系列优化实验后,进行了固定化细胞生物转化稳定性的研究,在最优条件下,固定化细胞生物转化产物(-)丫-内酰胺收率为34%,e.e.值>99%,批次转化可进行14次,在9次转化内,收率和e.e.值均没有明显下降。

全文目录


学位论文数据集  4-5
摘要  5-7
ABSTRACT  7-14
第一章 绪论  14-32
  1.1 手性化合物及手性药物  14-17
    1.1.1 手性化合物及手性药物的概念  14
    1.1.2 手性药物的药理学立体选择性  14-16
      1.1.2.1 药效学立体选择性  14-15
      1.1.2.2 药代动力学立体选择性  15-16
    1.1.3 手性药物立体选择性研究的意义  16
    1.1.4 手性药物研究发展  16-17
  1.2 手性药物制备方法  17-18
    1.2.1 手性药物的拆分  17
    1.2.2 手性药物的不对称合成方法  17-18
    1.2.3 手性药物的生物催化合成  18
  1.3 固定化细胞  18-27
    1.3.1 固定化细胞的优缺点  19
    1.3.2 细胞固定化方法  19-21
      1.3.2.1 吸附法  20
      1.3.2.2 共价交联法  20
      1.3.2.3 包埋法  20
      1.3.2.4 无载体固定化  20-21
    1.3.3 细胞固定化方法的选择依据  21-22
    1.3.4 细胞固定化载体材料  22-24
      1.3.4.1 有机高分子材料  22-23
      1.3.4.2 无机载体材料  23
      1.3.4.3 有机/无机复合载体材料  23-24
      1.3.4.4 新型固定化细胞载体材料  24
    1.3.5 细胞固定化载体材料的选择依据  24-25
    1.3.6 固定化细胞生物反应器  25-26
      1.3.6.1 固定化细胞生物反应器的优点  25
      1.3.6.2 固定化细胞生物反应器的类型  25
      1.3.6.3 固定化细胞生物反应器的应用  25-26
    1.3.7 固定化细胞的应用  26-27
      1.3.7.1 固定化细胞在手性催化中的应用  26
      1.3.7.2 固定化细胞在食品工业中的应用  26
      1.3.7.3 固定化细胞在废水处理中的应用  26
      1.3.7.4 固定化细胞在发酵工业中的应用  26-27
    1.3.8 固定化细胞研究进展  27
  1.4 阿巴卡韦简介  27-28
  1.5 阿巴卡韦中间体(-)γ-内酰胺的生物催化合成  28-30
  1.6 课题研究的意义及研究内容  30-32
第二章 产γ-内酰胺水解酶菌株固定化条件优化  32-42
  2.1 引言  32
  2.2 材料与方法  32-36
    2.2.1 主要试剂及药品  32-33
    2.2.2 主要仪器  33
    2.2.3 菌种  33
    2.2.4 培养基  33-34
      2.2.4.1 斜面培养基  33-34
      2.2.4.2 液体产酶培养基  34
      2.2.4.3 试管种子培养基  34
      2.2.4.4 摇瓶培养基  34
    2.2.5 菌体培养及预处理  34
      2.2.5.1 斜面培养方法  34
      2.2.5.2 试管种子液培养方法  34
      2.2.5.3 摇瓶培养方法  34
      2.2.5.4 湿菌体预处理  34
    2.2.6 固定化细胞的制备  34-35
    2.2.7 固定化细胞转化γ-内酰胺  35
    2.2.8 固定化条件的确定  35-36
      2.2.8.1 复合载体材料的选择  35
      2.2.8.2 包埋菌液浓度的确定  35
      2.2.8.3 硬化处理温度的确定  35
      2.2.8.4 硬化处理时间的确定  35
      2.2.8.5 对比两种硬化处理方式  35-36
    2.2.9 手性HPLC样品的制备  36
    2.2.10 手性HPLC法测定收率和e.e.值  36
  2.3 结果与讨论  36-40
    2.3.1 复合载体材料的选择  37
    2.3.2 包埋菌液浓度的确定  37-38
    2.3.3 硬化处理温度的确定  38-39
    2.3.4 硬化处理时间的确定  39
    2.3.5 对比两种硬化处理方式  39-40
  2.4 本章小结  40-42
第三章 产γ-内酰胺水解酶菌株固定化细胞生物转化条件优化  42-52
  3.1 引言  42
  3.2 材料与方法  42-46
    3.2.1 主要试剂及药品  42-43
    3.2.2 主要仪器  43
    3.2.3 菌种  43-44
    3.2.4 培养基  44
      3.2.4.1 斜面培养基  44
      3.2.4.2 液体产酶培养基  44
      3.2.4.3 试管种子培养基  44
      3.2.4.4 摇瓶培养基  44
    3.2.5 菌体培养及预处理  44
      3.2.5.1 斜面培养方法  44
      3.2.5.2 试管种子液培养方法  44
      3.2.5.3 摇瓶培养方法  44
      3.2.5.4 湿菌体预处理  44
    3.2.6 固定化细胞制备方法  44-45
    3.2.7 游离全细胞转化γ-内酰胺  45
    3.2.8 固定化细胞转化γ-内酰胺参数优化  45
      3.2.8.1 反应体系转化液对转化效果的影响  45
      3.2.8.2 pH对收率和e.e.值的影响  45
      3.2.8.3 温度对收率和e.e.值的影响  45
      3.2.8.4 底物γ-内酰胺浓度对收率和e.e.值的影响  45
      3.2.8.5 转化时间对收率和e.e.值的影响  45
    3.2.9 手性HPLC样品的制备  45-46
    3.2.10 手性HPLC法测定收率和e.e.值  46
  3.3 结果与讨论  46-51
    3.3.1 游离全细胞转化γ-内酰胺  46-47
    3.3.2 反应体系转化液对转化效果的影响  47
    3.3.3 pH对收率和e.e.值的影响  47-48
    3.3.4 温度对收率和e.e.值的影响  48-49
    3.3.5 底物γ-内酰胺浓度对收率和e.e.值的影响  49-50
    3.3.6 转化时间对收率和e.e.值的影响  50-51
  3.4 本章小结  51-52
第四章 产γ-内酰胺水解酶菌株固定化细胞保存条件优化  52-64
  4.1 引言  52
  4.2 材料与方法  52-57
    4.2.1 主要试剂及药品  52-53
    4.2.2 主要仪器  53-54
    4.2.3 菌种  54
    4.2.4 培养基  54
      4.2.4.1 斜面培养基  54
      4.2.4.2 液体产酶培养基  54
      4.2.4.3 试管种子培养基  54
      4.2.4.4 摇瓶培养基  54
    4.2.5 菌体培养及预处理  54-55
      4.2.5.1 斜面培养方法  54
      4.2.5.2 试管种子液培养方法  54
      4.2.5.3 摇瓶培养方法  54
      4.2.5.4 湿菌体预处理  54-55
    4.2.6 固定化细胞制备方法  55
    4.2.7 固定化细胞转化γ-内酰胺  55
    4.2.8 固定化细胞保存条件优化  55-56
      4.2.8.1 保存液种类对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  55
      4.2.8.2 保存液体积对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  55
      4.2.8.3 保存方式对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  55-56
      4.2.8.4 保存液中添加培养基营养物质对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  56
      4.2.8.5 保存液中添加金属离子对收率和e.e.值的影响  56
    4.2.9 产γ-内酰胺水解酶菌株固定化细胞生物转化稳定性研究  56
    4.2.10 手性HPLC样品的制备  56
    4.2.11 手性HPLC法测定收率和e.e.值  56-57
  4.3 结果与讨论  57-62
    4.3.1 保存液种类对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  57
    4.3.2 保存液体积对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  57-58
    4.3.3 保存方式对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  58
    4.3.4 保存液中添加培养基营养物质对固定化细胞机械强度和e.e.值的影响  58-59
    4.3.5 保存液中添加金属离子对收率和e.e.值的影响  59-61
    4.3.6 产γ-内酰胺水解酶菌株固定化细胞生物转化稳定性研究  61-62
  4.4 本章小结  62-64
第五章 结论  64-66
参考文献  66-70
附录  70-72
致谢  72-74
研究成果及发表的学术论文  74-76
作者及导师简介  76

相似论文

  1. 甜菊苷的定向转化及产物甜茶苷的分离纯化,S566.9
  2. PVA基复合包装材料纳米SiO2改性及其对咸鸭蛋保鲜效果的影响,TS253.46
  3. 丙烯腈废水生物处理过程中特征污染物转化规律,X783
  4. 微生物转化合成2’-脱氧腺苷,TQ464.3
  5. 聚乙烯醇/聚苯乙烯复合纳米纤维的制备与表征,TQ340.1
  6. 植物病原真菌对人参茎叶皂甙的生物转化,S567.51
  7. 一种卵形孢霉对原人参二醇型皂甙的生物转化研究,S567.51
  8. 甲醛降解菌筛选、关键酶基因克隆表达和固定化细胞降解特性的研究,X172
  9. 超级电容器炭电极材料制备与表征,TM53
  10. 通过Baeyer-Villiger反应高效合成α-乙酰氧基-α、β-不饱和酰胺及其应用研究,O621.25
  11. 聚乙烯醇阻燃改性研究,TQ325.9
  12. 产茴香醛菌株Burkholderia WGB30的鉴定及其部分代谢产物的分析,Q93
  13. PVA含硫改性材料的制备、表征及其对Cu（Ⅱ）和Ag（Ⅰ）吸附性能研究,O647.32
  14. 铸造用气硬环保型水溶性高分子粘结剂及其硬化机理的研究,TG221.1
  15. 环保型水泥基复合材料制备工艺及性能的试验研究,TU599
  16. 聚乙烯醇/碳纳米管纳米纤维毡的制备及其自组装研究,TB383.1
  17. 活性黑5脱色菌的固定化及其处理染料废水的应用研究,X703
  18. 红豆杉内生真菌遗传多样性分析及生物转化研究,S791.49
  19. 碳纳米管—聚乙烯醇—生长因子复合敷料的研制,R318.08
  20. 竹炭作为土壤改良剂的性能研究,S156.2
  21. 新型纺织浆料的制备及性能研究,TS103.846

中图分类: > 生物科学 > 生物工程学（生物技术） > 酶工程 > 固定化酶和固定化细胞技术
© 2012 www.xueweilunwen.com