有机介质中酶催化的应用.ppt

有机介质中酶催化的应用,09级生物工程2班张伟男0966121207,酶在非水介质中可以催化多种反应。一、手性药物的拆分手性化合物是指化学组成相同，而其立体结构互为对映体的两种异构化合物。自然界中组成生物体的基本物质，例如蛋白质，氨基酸，糖类等都属于手性化合物。,1.手性药物两种对应体的药效差异 根据两种对映体之间的药理、药效差异，手性药物可分为下列五种类型：（1）一种对映体有显著疗效，另一种对映体疗效很弱或没有疗效。（2）一种对映体有疗效，另一种却有不良反应。（3）两种对映体的药效相反。,（4）两种对映体具有各自不同用的药效。（5）两种消旋体的作用具有互补性。对于上述（1）（4）类的手性药物，两种对映体的药理、药效都有很大的不同，所以有必要进行对映体的拆分。只有在（5）类的情况下，才是使用消旋体为好。可见手性药物的拆分具有重要意义和应用价值。,酶在手性化合物拆分方面的应用（1）环氧丙醇衍生物的拆分（2）芳基丙酸衍生物的拆分（3）苯甘氨酸甲酯的拆分,二、手性高分子的聚合物的制备1.可生降解的聚酯的合成 利用脂肪酶在甲苯、四氢呋喃，乙腈等有机溶剂中的催化作用，将选定的有机酸和醇的单体聚合，可以得到可生物降解的聚酯。2.糖酯的合成 糖酯是一类由糖和酯类合成而具有重要应用价值的可生物降解的聚合物。,三、酚树脂的合成 酚树脂是一类广泛应用的酚类聚合物，酚树脂通常在甲醛存在条件下通过酚类物质聚合而成，可用作粘合剂，化学定影剂等。四、导电有机聚合物的合成 有机聚合物通常是导体。辣根过氧化物酶可以在与水混溶的有机溶剂中，催化苯胺聚合生成聚苯胺。,五、发光有机聚合物的合成辣根过氧化物在有机介质中可以催化对苯基苯酚合成聚对苯基苯酚，将这种聚合物制成二极管，可以发出蓝光。六、食品添加剂的生产食品添加剂的生产可以通过提取分离技术从天然动植物或微生物中获得，也可以通过微生物发酵、酶法转化或化学合成法生产。,1.利用脂肪酶或酯酶的催化作用生产所需的酯类利用脂肪酶的作用，将甘油三酯水解成生成的甘油单酯，简称为单甘脂，是一种广泛应用的食品乳化剂。2.利用嗜热菌蛋白酶生产天苯肽天苯肽是由天冬氨酸和苯丙氨酸甲酯缩合而成的二肽甲酯。可通过嗜热菌蛋白酶在有机介质中催化合成。,3.利用芳香醛脱氢酶生产香兰素香兰素是一种广泛应用的食品香料，可以从天然植物中提取分离得到，但是产量有限；也可由苯酚、甲基邻苯二酚为原料进行合成，但是这些化学原料有毒。另一种途径是先通过微生物发酵得到香兰酸，然后通过脱氢酶的催化作用，将香兰酸还原为香兰素。,七、生物柴油的生产生物柴油是由动物，植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反应而得到的脂肪酸脂类物质。生物柴油可以采用酸、催化油脂与甲醇之间的转酯反应，而生成脂肪酸甲酯。多肽的合成（1）-胰蛋白酶可以催化N-乙酰色氨酸与亮氨酸合成二肽,N-乙酰色氨酸+亮氨酸=N-乙酰色氨酰-亮氨酸+水（2）嗜热菌蛋白酶除了上述催化天冬氨酸和苯丙氨酸甲酯缩合而成天苯肽以外，还可以在有机介质中催化L-天冬氨酸与D-丙氨酸缩合形成天丙二肽等。（3）脂肪酶在有机介质中也可以催化青霉素前体肽等多肽的合成。,九、甾体转化酶催化甾体转化过程中，由于甾体在水中溶解率低，反应受到限制，转化率很低。而在由有机溶剂和水组成的两相系统中，可大大提高转化率。,总结：酶的非水相催化技术的研究，不但在理论上提高了对酶催化的认识，而且在实际应用中具有重要的意义。它将有力地促进酶在有机合成方面的应用，推动酶工程的进一步发展。,谢 谢,