【摘 要】
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(S)-2-辛醇是合成铁电液晶材料和许多光学活性药物的重要中间体。目前（S）-2-辛醇的合成主要采用酶催化还原和酶催化拆分法。本工作采用酵母FD-12催化还原2-辛酮,合成（S）-2-辛醇。从不同的酵母菌株筛选获得酵母菌株FD-12（Saccharomyces cerevisiae）,对底物2-辛酮具有较高的催化还原活性和对映体选择性。还原产物主要是（S）-2-辛醇。研究了纯水相反应体系中FD-1
【基金项目】
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国家自然科学基金;福建省自然科学基金；
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(S)-2-辛醇是合成铁电液晶材料和许多光学活性药物的重要中间体。目前（S）-2-辛醇的合成主要采用酶催化还原和酶催化拆分法。本工作采用酵母FD-12催化还原2-辛酮,合成（S）-2-辛醇。从不同的酵母菌株筛选获得酵母菌株FD-12（Saccharomyces cerevisiae）,对底物2-辛酮具有较高的催化还原活性和对映体选择性。还原产物主要是（S）-2-辛醇。研究了纯水相反应体系中FD-12的生物还原特性。2-辛酮和2-辛醇在水相中的溶解度很低,在Tris-HCl缓冲液中2-辛酮和2-辛醇的溶解度约为2.01 mmol·L-1和3.03 mmol·L-1（32℃）。高浓度2-辛酮和2-辛醇对酵母FD-12有较大的毒性。当底物浓度高于15 mmol·L-1时,存在底物的抑制作用。最优的反应条件为16%接种量,10g·L-1葡萄糖,pH8.0,32℃,初始底物浓度10mmol·L-1。在该反应条件下,反应96小时,产物得率达92.23%,ee（S）可达78.80%。研究了高浓度底物2-辛酮时酵母FD-12的抑制效应,建立底物抑制动力学模型。采用最小二乘法和拟牛顿法进行参数估计,μpm=0.0346 mmol·h-1·g-1 dcw,最适底物浓度为14.25mmol·L-1。底物抑制数学模型可较好地拟合实验数据。研究3种表面活性剂对2-辛酮还原反应的影响。SDS、OP和CTAB均能起到较好的助溶作用。在0.2mmol·L-1浓度下对酵母催化的不对称还原反应表明OP和SDS有效地提高了产物得率和ee（S）。但仍无法减弱高浓度底物的抑制作用。本工作重点研究了FD-12在水/有机溶剂两相体系中的生物转化。在所选择的6种有机溶剂中,酵母FD-12在水/正十二烷两相体系中的糖代谢活性保留值和细胞存活率最高达90%以上。对FD-12在水/正十二烷两相体系的生物催化活性进行了研究,最优的反应条件为水/正十二烷两相相比20/5,pH8.0,32℃。在2-辛酮初始浓度为50mmol·L-1,10g·L-1葡萄糖为共底物,反应96h后,产物得率可达45.65%,ee（S）达90.23%;当以100mmol·L-1甲醇为共底物时,产物得率可达46.11%,ee（S）达95.72%。水/正十二烷两相体系较好地解决了高浓度底物和产物对酵母细胞的毒害作用。在200mmol·L-12-辛酮时,反应96h, （S）-2-辛醇浓度可达63.98mmol·L-1,ee（S）达93.42%。采用固定化细胞在水/正十二烷体系中进行2-辛酮的不对称还原反应。结果表明,固定化酵母细胞进一步提高了细胞对有机溶剂的耐受性,ee（S）提高至97%以上。本工作关于水/正十二烷两相体系中酵母FD-12催化的（S）-2-辛醇不对称合成研究,提供了一种新型的（S）-2-辛醇的生物合成路线,具有潜在的应用价值。
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