枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

选用玉米粉、豆饼粉、KH_2PO_4及Na_2HPO_4为基础配方,通过单因素实验对枯草芽孢杆菌发酵产中性蛋白酶的发酵培养基、培养条件、发酵条件进行优化。确定了优化的发酵培养基为:20g·L~(-1)甘油,30g·L~(-1)豆饼粉,2mmol·L~(-1)氯化钙,0.3g·L~(-1 )KH_2PO_4,4g·L~(-1 )Na_2HPO_4;优化的培养条件为:培养温度30℃,接种量5%。调控发酵培养基pH值7.0控制发酵,发酵24h酶活达到7 344U·mL~(-1)。进行流加甘油实验,培养温度30℃,发酵过程控制pH值7.0,调整转速和通风量控制溶氧30%～35%,接种量5%,经过30h发酵,酶活达到10 654U·mL~(-1),较未补料提高了45%。     

铋银氧化物紫外光下催化降解左氧氟沙星的研究

本实验采用离子共沉淀法,以Na Bi O_3和Ag NO_3为原料制得铋银氧化物,并利用它在紫外光的照射下的催化降解左氧氟沙星溶液,考察了左氧氟沙星浓度、催化剂的摩尔比、催化剂用量、溶液pH值等因素对光催化降解的影响。结果表明:在左氧氟沙星浓度为60mg·L~(-1)、催化剂的摩尔比为1∶1、催化剂用量为1.0g·L~(-1)、溶液pH值为4时降解率最高,达到94.86%;重复使用4次后降解率为89.66%。     

Ag/Ag3PO4/TiO2双异质结催化剂的制备及光催化性能研究

通过紫外光诱导将Ag纳米颗粒沉积在Ag_3PO_4/TiO_2上,构建了Ag/Ag_3PO_4/TiO_2双异质结催化剂,通过废水中残留非那西丁(PNT)降解实验探究其光催化性能。结果表明,在紫外光照射下,以Ag/Ag_3PO_4/TiO_2为催化剂,当Ag_3PO_4质量分数为10%、催化剂用量为0.5 g·L~(-1)、初始pH值为9.0、PNT初始浓度为20 mg·L~(-1)时,PNT的降解效果最好,降解率最高可达97%。光致发光光谱显示,Ag的沉积导致Ag_3PO_4/TiO_2的光催化性能明显增强,对光生电子的转移产生积极作用,对电子-空穴对的复合产生抑制作用。     

生物催化不对称还原制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸

以克隆表达的乳酸脱氢酶(D-LDH)为催化剂来还原前手性化合物2-羰基-4-苯基丁酸(OPBA),制备重要的手性中间体(R)-2-羟基-4-苯基丁酸(R-HPBA)。通过考察影响反应的各因素,确定了反应pH、初始底物浓度,酶加量及NAD+加量等参数。最后,以分批补料的方式进行产物制备,4 h内即可完全转化100 mmol/L底物。经验证,所得产物的构型完全正确,且e.e值>99.9%。     

全细胞生物催化合成(R)-2-羟基-4-苯基 丁酸乙酯

以2-羰基-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)为碳源,从葡萄园土壤中筛选分离得到一株高选择性不对称还原OPBE为(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]的粘质红酵母(Rhodotorula mucilaginosa CCZU-G5),利用1HNMR、GC-MS、液相色谱(LC)对产物结构进行了表征。构建了Rhodotorula mucilaginosa CCZU-G5全细胞催化还原OPBE合成(R)-HPBE的反应体系并对反应条件进行了优化。结果表明,最适催化反应条件为:在20 mL磷酸盐缓冲液(PBS)反应体系中,反应温度为35℃,pH=7.5,菌体质量浓度200 g/L,葡萄糖质量浓度30.0 g/L,金属离子Ca~(2+)浓度3 mmol/L,底物OPBE浓度为20 mmol/L,反应时间12h,在此条件下,(R)-HPBE产率达82%,对映体过量值(e.e.)为99.9%。     

生物酶法合成(S)-2-氨基-1-丁醇的研究

以粪产碱杆菌来源的青霉素G酰化酶为催化剂,酶法拆分苯乙酰消旋底物转化生成(S)-2-氨基-1-丁醇。通过对催化过程中加酶量、底物浓度、反应温度、pH进行优化,确定最适酶催化条件是pH 9.0,40℃,底物浓度100 mmol/L,酶量2 U/mL,反应体积80 mL。在最适反应条件下,当消旋底物转化率达40%时终止反应可获得较高的产物光学纯度(ee>99%)。     

离子液体/缓冲液两相体系中热带假丝酵母不对称还原制备(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇

研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM]PF6/缓冲液两相体系中,热带假丝酵母104细胞催化3,5-双三氟甲基苯乙酮不对称还原制备(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的反应过程。通过考察影响生物还原反应的主要因素,如离子液体浓度、辅助底物种类和浓度、底物浓度、菌体浓度和转化时间等,发现上述因素对产率影响较大,但基本不影响产物手性醇的光学纯度。优化得到的较佳还原反应条件为:[BMIM]PF6体积分数5%,辅助底物为60 g L 1异丙醇,底物3,5-双三氟甲基苯乙酮浓度70 mmol L 1,菌体浓度350 g L 1,转化时间24 h。在优化条件下,产率达82.5%,产物(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的对映体过量值大于99.9%。与水相转化相比,采用[BMIM]PF6/缓冲液两相体系进行3,5-双三氟甲基苯乙酮的生物不对称还原可有效提高底物浓度和产率,且反应时间缩短了6 h。     

羰基还原酶与甲酸脱氢酶偶联催化制备(R)-苯基乙二醇

以重组菌E. coli Rosetta/pETDuet-rcr-fdh全细胞为催化剂,2-羟基苯乙酮和甲酸钠为双底物,研究了生物催化反应体系中温度、pH值、底物2-羟基苯乙酮的初始浓度、反应时间、细胞浓度和状态等对产物(R)-苯基乙二醇生成效率的影响规律. 结果表明,在温度35℃和pH 7.0、底物初始浓度6 g/L、时间36 h、湿细胞浓度10%(w)的条件下,产物的光学纯度高达98.37% e.e.,得率达79.14%. 在上述反应体系中添加5 mmol/L ZnSO4后,重组菌催化的不对称还原反应效率显著提高,产物(R)-苯基乙二醇光学纯度达到100% e.e.,得率高达86.3%.     

分光光度法测定琥乙红霉素的含量

甲基绿与琥乙红霉素于50℃在pH值7.8的NaH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲溶液中反应30min,可形成稳定的络合物;琥乙红霉素在550~670nm几乎无吸收,而甲基绿有明显吸收,甲基绿与琥乙红霉素形成的络合物在633nm附近吸光度明显降低。基于此建立了测定琥乙红霉素含量的分光光度法。琥乙红霉素浓度在0.9~150μg·mL~(-1)范围内服从比尔定律,相关系数为0.9998,方法的检出限为0.19μg·mL~(-1),络合物的表观摩尔吸光系数ε为4.77×10~(4 )L·mol~(-1)·cm~(-1)。利用本法测定琥乙红霉素片中琥乙红霉素的含量时,加标回收率在98.6%~105.3%之间,相对标准偏差(n=5)为2.2%。     

化学-酶法耦合制备拆分β-萘乙醇

通过化学-酶相耦合的方法,成功制备出e.e.值〉99%的S-β-萘乙醇,使其光学纯度达到了制备R-2-萘乙胺的要求。研究中以β-萘乙酮为原料,经硼氢化钠还原得到外消旋的β-萘乙醇。经过酶催化动力学拆分,β-萘乙醇中R型底物100%全转化为酯,S构型底物型被保留,这样体系中S构型底物的e.e.值达到近100%。本文还考察了若干因素对酶催化动力学拆分过程的影响,并最终确定了酶催化动力学拆分β-萘乙醇制备S-β-萘乙醇的最适条件：反应温度45℃,溶液为甲苯,底物浓度为100 mmol/L。     

LED光源下g-C3N4催化降解抗生素的研究

本实验采用热缩聚合法,以三聚氰胺为原料制备石墨相氮化碳(g-C_3N_4)。以g-C_3N_4为光催化剂,LED光源下进行降解四环素的研究。考察四环素初始浓度、催化剂用量、溶液初始温度、初始pH值等因素对光催化降解的影响。并通过正交实验优化其降解条件。实验结果表明:在四环素初始浓度为60mg·L~(-1)、催化剂用量为25mg·L~(-1)、实验初始温度为24℃、溶液初始pH值为9,降解率最高可达到85.89%。     

2-氨基-5-(2-苯基-1,3-硒唑-4-甲硫基)-1,3,4-噻二唑的合成

在氢氧化钾参与下,利用固-液相转移催化法合成了标题化合物,实验考察了不同催化剂、催化剂用量、反应物用量、反应温度对收率的影响,结果表明:以聚乙二醇-400为催化剂,且其物质的量为底物2-苯基-4-氯甲基硒唑的5%,2-苯基-4-硒唑基氯甲烷和2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑的物质的量比为1∶1.2,在丙酮中回流,为较佳反应条件,收率可达82.6%,目标物的结构经IR、1HNMR及ESI-MS等方法确证。     

具有光学活性的β-羟基丁酸甲酯的生物合成

以乙酰乙酸甲酯为原料,从不同的酵母中筛选出合适的酵母作为催化剂,合成具有光学活性的β-羟基丁酸甲酯,考察了反应时间、菌体浓度、辅助底物葡萄糖、缓冲液的pH值、反应温度和底物浓度对反应的影响。结果表明,以面包酵母作催化剂,催化性能良好。比较好的反应条件为反应时间4h,菌体浓度50g/L,葡萄糖浓度0.6mol/L,底物浓度0.05mol/L,pH值7,35℃.在该条件下,β-羟基丁酸甲酯的收率达57%,对映体过量值达92%.     

全细胞生物催化合成(R)-2-羟基-4-苯基 丁酸乙酯

利用全细胞生物催化合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE],并利用氢核磁共振（1HNMR）、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、液相色谱(LC)对产物结构进行表征。以2-羰基-4-苯基丁酸乙酯（OPBE）为唯一碳源,从葡萄园土壤中筛选分离得到一株高选择性不对称还原OPBE为(R)-HPBE的菌株酵母G5,通过形态和18S rDNA分析鉴定为粘质红酵母(Rhodotorula mucilaginosa CCZU- G5)。构建Rhodotorula mucilaginosa CCZU- G5全细胞催化还原OPBE合成(R)-HPBE的反应体系并进行了优化。结果表明最适催化反应条件为：在20 mL PBS反应体系中,反应温度为35 ℃,pH 7.5,菌体质量浓度0.2 g/mL,葡萄糖质量浓度3.0%,金属离子Ca2+ 浓度3 mmol/L,底物OPBE浓度为20 mmol/L,反应时间12 h,(R)-HPBE产率达82%,对映体过量值(e.e.)值为99.9%。     

铱催化体系不对称合成手性药物中间体(S)-(-)-1-苯基-1-丙醇

考察了苯丙酮在手性胺膦配体与[IrHCl2(COD)]2组成的催化体系下不对称转移氢化合成(S)-(-)-1-苯基-1-丙醇的反应,通过正交实验考察了反应温度、n(底物)∶n(铱催化剂)、n(铱催化剂)∶n(手性配体)和碱用量对反应的影响。结果表明,在异丙醇中,利用该体系催化苯丙酮反应6 h后,反应转化率可达94.5%,对映选择性(ee)达96.0%。     

辣根过氧化物酶催化降解苯酚过程的研究

研究了用辣根过氧化物酶催化处理苯酚废水的效果,结果表明,用辣根过氧化物酶可以有效地去除苯酚。其最佳处理条件为溶液的H_2O_2浓度2.5 mmol·L-1、pH值4.5、温度30℃、苯酚初始浓度1.0 mmol·L~(-1)、反应时间15 min、酶用量1.0μg,降解率达到86.5%。适当增加酶用量可以明显缩短反应时间。     

石墨相氮化碳纳米片负载的钯纳米片催化4-硝基苯酚还原

将Pd纳米片(Pd NSs)负载到石墨相氮化碳纳米片(CNNSs)表面,制备了Pd NSs/CNNSs催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。结果表明,Pd NSs和CNNSs通过面面接触,形成紧密接触界面。负载后,Pd NSs具有较高分散性,没有发生明显团聚。将Pd NSs/CNNSs用于催化4-硝基苯酚还原生成4-氨基苯酚。结果表明,Pd NSs/CNNSs能够高效催化4-硝基苯酚还原。室温下,在Pd NSs/CNNSs催化剂、4-硝基苯酚和NaBH_4浓度分别为2.1 mg·L~(-1)、0.14 mmol·L~(-1)和20 mmol·L~(-1)的条件下,反应速率常数达0.154 min~(-1),是以Pd NSs为催化剂时的1.77倍。     

(1E,4E)-1-(4-溴苯基)-5-苯基-1,4-戊二烯-3-酮的合成方法研究

以苄叉丙酮和醛为原料,氢氧化钠水溶液为催化剂,采用两条路线合成了(1E,4E)-1-(4-溴苯基)-5-苯基-1,4-戊二烯-3-酮。考察了物料比、催化剂及其用量、反应温度、溶剂等因素对反应产率的影响。实验结果表明:苄叉丙酮与醛的物料比为1∶1.05,5%NaOH水溶液30 mL为催化剂,15 mL乙醇为溶剂,室温下进行反应。产率分别为84.6%和89.3%。通过熔点、IR和1H NMR确定了产物的结构。     

离子液体中酵母细胞不对称还原合成（R）-3-羟基丁酸乙酯

采用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)与缓冲液构成的两相体系,在其中进行了膜醭毕赤酵母(Pichia membranaefaciens Hansen)细胞催化乙酰乙酸乙酯(EOB)不对称还原,制备光学活性的(R)-3-羟基丁酸乙酯(R-EHB).系统地考察了一些因素,如离子液体浓度、缓冲液 pH、辅助底物种类和浓度、反应温度、底物浓度、菌体浓度和转化时间等对该反应的影响.结果表明,上述因素对反应的产率和产物光学纯度影响较大.较佳的生物还原反应条件为:[BMIM]PF6体积分数20 %,辅助底物为80 g·L-1葡萄糖,pH 7.8,反应温度30℃,底物乙酰乙酸乙酯浓度0.5 mol·L-1,菌体浓度280 g·L-1,转化18 h.在此优化条件下,反应产率达72.2 %,R-EHB对映体过量值为70.3 %.与单一水相体系和正己烷-缓冲液两相体系相比较,在[BMIM]PF6-缓冲液两相体系中进行EOB的生物不对称还原可有效减少底物抑制,提高反应效率.     

N-[(4-溴-3,5-二氟)苯基]马来酰亚胺合成与结构表征

以马来酸酐和4-溴-3,5-二氟苯胺为原料,对甲苯磺酸为催化剂,甲苯/DMF为混合溶剂,采用溶剂共沸法,制备了N-[(4-溴-3,5-二氟)苯基]马来酰亚胺,用FT-IR, 1H- NMR, 和13C- NMR对产物进行了结构表征,并对合成工艺进行优化,所得适宜工艺条件条件(以4-溴-3,5-二氟苯胺用量38.6 mmol计),即：催化剂对甲苯磺酸用量0.8778 g,n(马来酸酐) : n(4-溴-3,5-二氟苯胺)=1.2, 胺化反应时间为1.5 h, 环化反应时间为2 h, 产率可达92.6 %。