手性芳香胺类化合物的微生物酶法拆分研究

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手性芳香胺类化合物是重要的药物中间体,同时也用作手性助剂和手性拆分剂。本论文尝试从土壤中筛选出可用于制备手性芳香胺的微生物,希望获得高立体选择性的菌株,分别采用酰胺化反应和水解反应进行手性芳香胺的制备,以此验证微生物法制备手性芳香胺的可行性。酰胺化法:利用含油脂的平板从土壤中筛选出了一株产脂肪酶细菌,初始酶活力为172U/L。经初步鉴定,确定其为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)暂命名为Bacillus licheniformis strain J03。对其进行产酶条件的优化,主要考察了碳源、氮源、诱导剂对J03菌株产酶的影响,确定较适的培养基配方为蔗糖1.2%,酵母膏0.5%,蛋白胨0.5%,三油酸甘油酯0.4%,K2HPO40.2%, NaCl0.5%, MgSO4·7H2O0.05%, pH7.0,培养温度30℃,转速200rpm。在该条件下产酶活力最高达到579U/L,比初始酶活提高了237%。将菌种J03冻干制备得到静息细胞,对其拆分1-苯乙胺的工艺进行研究。在反应溶剂甲基叔丁基醚中,1-苯乙胺浓度为0.5%,酰化剂甲氧基乙酸甲酯浓度为0.3%,添加静息细胞0.02g/mL,反应温度30℃,转速200rpm,转化24h,底物的转化率为36.6%,底物对映体过量值为33.5%。水解法:通过响应面法对实验室保藏菌株Aspergillus niger M041的产酶条件进一步优化,获得最适培养基配方及产酶条件为葡萄糖1.8%,蛋白胨1.79%,K2HP040.2%,MgS040.1%,NaCl0.5%, Al3+1.51mmol/L,初始pH值自然。经优化后发酵酶活力从32.4U/g上升到48.9U/g,提高了50.9%。研究M041对2-氯-N-(1-(4-氯苯基)乙基)乙酰胺的选择性水解反应,拆分工艺为:反应介质为含水量为3%的甲基叔丁基醚,静息细胞添加量0.02g/mL,底物浓度为0.2%,反应在35℃,转速为200rpm下,转化时间为24h。在此条件下,获得底物转化率为41.3%,底物对映体过量值为36.4%。
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