目的:以P450单加氧酶为生物催化剂,通过P450催化的C-N键氧化反应,实现2-取代-1,2,3,4-四氢喹啉的动力学拆分,为手性2-取代-1,2,3,4-四氢喹啉类化合物的制备发展一种生物催化合成新路线。方法:1.酶的筛选:以2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉（2-MTHQ）为模板底物,P450单加氧酶整细胞为生物催化剂对实验室构建的自给型P450单加氧酶和非自给型P450单加氧酶工程菌及其突变体进行筛选,获得可以立体选择性氧化拆分2-MTHQ的生物酶。2.反应条件优化:以优良P450单加氧酶整细胞为生物催化剂,对P450酶工程菌的发酵产酶条件和动力学拆分2-MTHQ的反应条件进行系统考察,建立P450单加氧酶的最优培养条件及其对2-MTHQ立体选择性氧化拆分最适反应体系。3.底物普适性考察:在最适反应体系,对多类型2-取代-1,2,3,4-四氢喹啉底物的动力学拆分过程进行考察。结果:1.以（rac）-2-MTHQ为底物,P450整细胞为生物催化剂,对实验室保藏的P450单加氧酶进行筛选,包括P450_PL2系列（5株）、P450_PL7系列（5株）、P450_pyr-L系列（13株）、P450_PL2-2突变体（9株）、P450_DA及其突变体（13株）。发现P450PL2-SM3以优良的（S）-立体选择性氧化得到（R）-2-MTHQ,ee值为88%。另发现P450_pyr-L-13以（R）-立体选择性氧化拆分2-MTHQ得到（S）-2-MTHQ,ee值为41%。2.建立P450PL2-SM3氧化拆分合成手性（R）-2-MTHQ的最佳培养体系和最佳反应体系。最佳培养体系:诱导剂浓度0.1 mM、诱导温度25℃、诱导时间8h;最优反应体系:反应温度15℃、缓冲溶液PBS pH 8.0,细胞浓度10g cdw/L、底物浓度2mM,反应时间1.5小时,ee值达93%,转化率80%。3.建立P450_pyr-L-13氧化拆分合成（S）-2-MTHQ的最佳培养体系和最佳反应体系。最佳培养体系:诱导剂浓度0.2mM、诱导温度25℃、诱导时间12h;最优反应体系:反应温度35℃、缓冲溶液Gly-Na OH pH 8.0、细胞浓度10 g cdw/L,底物浓度2mM,反应时间24小时,ee值47%,转化率60%。4.在最佳反应体系下,分别考察了P450PL2-SM3和P450_pyr-L-13对2-取代1,2,3,4-四氢喹啉类化合物氧化拆分的底物谱普适性。发现P450PL2-SM3对苯环取代的底物（1f、1g、1j、1k）对映选择性较高,氧化拆分后得到（R）-构型底物ee值可达60-92%,对于2-位取代基为环丙基（1b）、正丁基（1c）、异丁基（1d）、叔丁基（1e）均表现出较低的氧化拆分活性。此外,P450_pyr-L-13底物普适性较差,仅对2-环丙基取代（1b）和6-F取代（1g）底物展现一定立体选择性,反应后得到（S）-1b和（S）-1g,ee值分别为48%和37%。结论:以（rac）-2-MTHQ为底物,对实验室保藏的P450单加氧酶进行筛选,获得了（S）-立体选择性生物催化剂P450PL2-SM3和（R）-立体选择性生物催化剂P450_pyr-L-13,为手性2-取代-1,2,3,4-四氢喹啉氧化拆分建立了立体选择性互补的生物催化合成路线。在P450PL2-SM3对2-MTHQ进行选择性C-N氧化过程中,由于其催化功能的混杂性,同时对2-MTHQ进行了苄位羟化,生成了2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉-4-醇,但P450_pyrL-13在其催化过程中未见对2-MTHQ的羟化活性。本课题首次发现P450单加氧酶可通过C-N键的立体选择性氧化反应实现2-取代-1,2,3,4-四氢喹啉的动力学拆分,拓展了P450单加酶在生物催化反应中的新应用。