王梦亮
,
闫甫昆
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90801
将类球红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)全细胞及其分离得到的羰基还原酶用于不对称催化还原多种潜手性酮类化合物,通过比较产物的收率、ee值、酶活力以及酶学动力学常数K_m,探讨了类球红杆菌的催化还原性质与底物结构的关系.结果表明,对于类球红杆菌全细胞不对称催化还原苯乙酮衍生物,产物ee值的变化遵循Prelg规则,产物收率与底物苯环及侧链上取代基团的性质有关;对于脂肪酮催化还原,产物收率随底物链长的增加和分子量的增大而降低,随支链数日的增加而升高,产物ee值的变化也遵循Prelg规则.利用羰基还原酶不对称催化还原潜手性酮类化合物发现,对于芳香酮类化合物,酶对α位为强电负性基团的底物专一性较强;对于脂肪酮类化合物,酶对五碳脂肪酮的专一性较高.利用酶直接催化还原反应产物的ee值均为99%左右,表明酶较全细胞有更高的立体选择性.
关键词:
类球红杆菌
,
生物催化
,
羰基还原酶
,
苯乙酮
,
衍生物
,
脂肪酮
,
构效关系
王梦亮
,
胡锐
,
郭学林
,
闫甫昆
,
刘滇生
催化学报
以苯乙酮作为模型底物,通过制备类球红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)的载色体和分离纯化的胞内氧化还原酶混合液,构建了以类球红杆菌全细胞为催化剂、氧化还原酶为催化剂以及载色体与氧化还原酶偶合三种不对称还原反应体系,并通过向反应体系中加入最适氢供体乙酸钠和电子供体硫代硫酸钠提高产物的转化收率.通过检测目标产物的收率、对映体过量(ee)值和光学构型,分析了光控不对称还原的生物催化机理,发现光照可以改变胞内(S)-氧化还原酶和(R)-氧化还原酶的活性,从而产生不同构型的产物,加入电子供体和氢供体后,反应收率和ee值提高的原因是由于分别补充了细菌叶绿素分子Bchl失去的电子和NADPH再生所需的活性氢.
关键词:
类球红杆菌
,
氧化还原酶
,
光控不对称还原
,
苯乙酮
,
苯乙醇
,
载色体
