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近年来,随着对不同光学异构体药理作用研究的进展及对消旋药物申报和使用的限制,手性药物的研究和开发已经成为国际新药研究的热点。利用生物催化技术来合成手性药物及其中间体,其反应条件温和,光学纯度高,副反应少,收率相对较高,环境污染较少,因此受到越来越多的关注。本文对整细胞生物催化不对称还原2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯((R)-HPBE)进行了研究,摘要如下:建立了2-氧代-4-苯基丁酸乙酯和2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的气相色谱分析方法。在水相体系中对本实验室保藏的63株微生物菌株进行了筛选,得到了一株能高效催化此还原反应的克鲁斯假丝酵母Candida krusei SW2026,该菌对产物立体选择性高,效果稳定,并表现出对底物具有一定的耐受能力。确定了克鲁斯假丝酵母Candida krusei SW2026的羰基还原酶酶活定义及测定方法,并在摇瓶中对其发酵产酶条件进行了优化,确定了最适发酵培养基组成为:4.5%葡萄糖,3%蛋白胨,1.5%牛肉膏,0.05%Mn2+;适宜的产酶发酵条件为初始pH 6.0,培养温度28°C,摇床转速180 r/min,发酵周期48 h。研究了克鲁斯假丝酵母Candida krusei SW2026催化不对称还原OPBE生成(R)-HPBE的反应条件,确定了该反应的最适反应温度为30°C,反应体系最适pH为6.6。考察了辅底物的影响,确定了最适辅底物为葡萄糖。最适菌体浓度为1.5 g/ 10 mL。同时研究了底物浓度对转化反应的影响,证明了底物对细胞的抑制作用。各添加剂对反应没有明显促进作用。通过流加底物的方式可以部分减弱底物的抑制作用并提高转化的产率。在优化条件下反应14 h,ee值和产率分别为97.55%和81.24%。初步尝试了产物提取,将粗产物通过硅胶柱层析进行分离提纯,最后对产物进行核磁共振鉴定为(R)-HPBE。为了进一步提高底物浓度,并获得较高的光学纯度和产率,本论文考察了非水相体系中克鲁斯假丝酵母Candida krusei SW2026催化还原反应的情况。在水/有机溶剂两相体系中,筛选得到非水相反应介质为邻苯二甲酸二丁酯,并确定了其与水相的相体积比为1:1左右,pH 6.6,温度30°C,菌体浓度1.25 g/ 10 mL时有利于催化反应的进行。在20 g/L底物浓度下,利用水/邻苯二甲酸二丁酯两相体系作为催化介质,ee值,产率以及产物浓度分别可达到97.4%,82.0%和16.6 g/L。而该两相体系存在产物提取问题。在水/离子液体两相体系中,以[Bmim]PF6作为离子液体相得到最佳催化效果,其与水相的相体积比约为1/1时有利于催化反应的进行,以异丙醚为萃取剂,萃取效率相对较好。将反应体系放大100倍,产物的光学纯度为96.5%,反应产率为71.5%,高于水/邻苯二甲酸二丁酯两相体系。研究了产品的分离提取工艺,得到的产品纯度>99%,光学纯度为96.5%,收率达到86.7%。对ILs的回收作了初步研究,有效回收收率达90%以上。