5-氟尿苷及阿糖胞苷是具有较高抗肿瘤活性的非天然核苷，但其在应用中尚存在生物利用度低、毒副作用大等缺点。业已证明，5-氟尿苷和阿糖胞苷的5-酯衍生物，尤其是5-氟尿苷5’-棕榈酸酯和阿糖胞苷5-硬脂酸酯，能有效地克服母药在临床上的上述缺点。本课题组已建立了以烯醇酯为酰基供体，酶法酰化5-氟尿苷、阿糖胞苷的方法，其转化率和区域选择性均较高。然而，该法中所用的酰基供体的量大大超过化学计量值，且研究采用的反应体系仅为1-2 mL，所得结论不适合直接应用于大规模生产。为了解决酶法工业制备核苷酯类衍生物的关键问题，本论文探索了5-氟尿苷棕榈酰化及阿糖胞苷硬脂酰化反应的历程，尝试了多种方法以降低酰基供体的用量。在此基础上，将反应体系逐级放大，研究各种因素对酶反应的影响，最终设计并选择合适的酶反应器，确立酶反应器中酶法制备5-氟尿苷5-棕榈酸酯和阿糖胞苷5-硬脂酸酯的关键工艺参数。　　 研究表明，核苷酰化反应中酰基供体水解速度远远超过核苷酰化速度，向反应体系中添加分子筛可减少酰基供体的水解，故大大降低了其用量。例如在脂肪酶Lipozyme TL IM催化5-氟尿苷棕榈酰化反应中，当5-氟尿苷的量固定为0．2 mmoL，向反应体系[10mL丙酮-四氢呋喃（85/15；v/v）]中添加2 g4 A分子筛、棕榈酸乙烯酯和5-氟尿苷的摩尔比仅为2：1时，8 h后5-氟尿苷5’-棕榈酸酯的产率高达98．6％，远高于未加分子筛的体系（产率为53．7％）。同时，脂肪酶Lipozyme TL IM在此体系中表现出较高的操作稳定性，在重复使用10批次后，其催化反应的产率仍可达95％。类似地，在脂肪酶Novozym435催化阿糖胞苷硬脂酰化反应中，向反应体系[10 mL吡啶-正己烷（72/28；v/v）]中添加0．2 mmoL阿糖胞苷和2 g4 A分子筛、硬脂酸乙烯酯和阿糖胞苷的摩尔比为10：1时，6 h后阿糖胞苷5’-硬脂酸酯的产率和产物区域选择性分别高达88．7％和99％。但Novozym435在此体系中操作稳定性较差，在使用7批次后，其催化反应的产率仅约10％。　　 在上述研究基础上，将反应体系由10 mL逐级放大。研究表明，5-氟尿苷棕榈酰化反应体系在放大到200 mL后，反应条件类似10 mL体系，8 h后5-氟尿苷5’-棕榈酸酯的产率和区域选择性均高达99％，且Lipozyme TL IM表现出良好的操作稳定性。而阿糖胞苷硬脂酰化反应放大至100 mL时，6 h后阿糖胞苷5’-硬脂酸酯的产率为86．4％，区域选择性仍大于99％。　　 本课题设计了三种酶反应器：固定床、搅拌罐、流化床；并根据两个反应的综合性质做出比较和选择。首先探索了固定床反应器中5-氟尿苷棕榈酰化反应的关键工艺参数。研究发现当反应温度、反应液流速、Lipozyme TL IM床层高度分别为40℃、1．12mL/min、3 cm（1．5 g）时，反应液流经酶层后的产率为40．8％，并且此时酶的生产效率较高（182．9 mg/g·h）。循环反应9 h后，5-氟尿苷5’-棕榈酸酯的产率和选择性分别达79％和99％，时空收率高达22．4g/L·h，远高于分批反应（1．2g/L·h）。　　 对于阿糖胞苷硬脂酰化反应，分别在搅拌罐和流化床反应器中作了对比研究。6 h后，搅拌罐和流化床反应器中阿糖胞苷5’-硬脂酸酯的产率分别为85．5％和10．6％，时空收率分别为34．9和4．3g/L·d。结果表明搅拌罐反应器较为适合此反应。　　 本研究为前药5-氟尿苷5’-棕榈酸酯和阿糖胞苷5’-硬脂酸酯的工业酶法制备奠定了一定的理论和实践基础。