L-天门冬氨酸螯合铜的合成研究及表征

以L-天门冬氨酸为原料,合成了L-广天门冬氨酸螯合铜,运用正交设计实验对影响L-天门冬氨酸螯合铜反应的条件进行研究,获得最佳反应条件：n(L-广天门冬氨酸)：n(氢氧化铜)=2．2：1,反应温度80℃,pH=6．0,反应时间2h,产率可达91．3％。采用有机溶剂沉淀法制备高纯度的L-天门冬氨酸螯合铜,用化学分析和红外光谱分析对其进行研究确认。     

L-天门冬氨酸-β-苄酯的制备研究

以L-天门冬氨酸和苯甲醇为原料,对L-天门冬氨酸-β-苄酯的合成进行了研究。结果表明,较佳实验条件是:以浓硫酸为催化剂,n(L-天门冬氨酸)∶n(苯甲醇)=1∶10,100℃回流反应3 h,室温放置24 h,在该条件下,产率约60%。     

不透明红球菌生产谷氨酸氧化酶发酵过程优化

优化了用不透明红球菌FMME1-41所产谷氨酸氧化酶(LGOX)转化L-谷氨酸产α-酮戊二酸(α-KG)的工艺条件.结果表明,最佳发酵培养基为酵母粉6 g/L,大豆蛋白胨2 g/L,(NH_4)_2SO_4 0.8 g/L,葡萄糖25 g/L,KH_2PO_4 3 g/L,MgSO_4 0.6 g/L,MnSO_4 0.3g/L,L-谷氨酸2.5 g/L,在其中发酵30 h,LGOX酶活达6.12 U/mL;在7.5 L发酵罐中优化发酵放大和补料策略,发酵40 h后LGOX酶活达21.5 U/mL;在2 L发酵罐中转化L-谷氨酸生产α-KG,产量达92.0 g/L,摩尔转化率为92.6%,生产强度为9.2 g/(L·h).     

L-天门冬氨基酸钼螯合物的合成研究

以L-天门冬氨基酸为原料合成制备L-天门冬氨基酸钼螯合物,运用正交设计实验对影响L-天门冬氨基酸螯合钼的条件进行研究,获得最佳反应条件：n(L-天门冬氨基酸)：n(MoO3)=5．5：1,反应温度T=75℃,反应酸度pH=8．0,反应时间t=2h。通过络合滴定,凯氏定氮法,红外光谱对产品进行分析确认。     

以L-谷氨酰胺-锌(II)配合物为供体酶法制备茶氨酸及其反应机理

针对酶法合成茶氨酸中存在的自转肽副反应,合成了L-谷氨酰胺-锌(II)配合物Zn(Gln)2,以其为供体、乙胺为受体、枯草芽孢杆菌B. subtilis GGT为催化剂,酶法制备茶氨酸. 结果表明,Zn(Gln)2在反应主体相稳定性良好,以Zn(Gln)2为供体可有效抑制自转肽副反应;B. subtilis GGT对Zn(Gln)2和Gln的亲和力常数分别为0.53 mmol/L和1.01 mmol/L. 在Zn(Gln)2 6.0 mmol/L、乙胺200 mmol/L及GGT 0.5 U/mL条件下,经37℃反应2 h,茶氨酸浓度最高可达7.38 mmol/L,较以Gln为供体时提高了14.42%.     

共表达PPK和GMAS全细胞催化合成L-茶氨酸

利用pETDuet-1质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中重组表达了多聚磷酸盐激酶(PPK)和γ-谷氨酰甲胺合成酶(GMAS),并以共表达PPK和GMAS的重组菌全细胞催化合成L-茶氨酸,优化了反应参数。SDS-PAGE结果表明,PPK和GMAS共表达成功;最佳全细胞催化反应条件为:35℃,pH=7.0,谷氨酸钠300mmol/L,乙胺盐酸盐420 mmol/L,六偏磷酸钠100 mmol/L,添加2 mmol/L起始量ATP,在100 mL反应体系中转化24 h,L-茶氨酸浓度达到199 mmol/L,谷氨酸钠的转化率达到66.34%。     

ZIF-8-戊二醛固定化细胞生产α-酮戊二酸

为了提高表达L-谷氨酸氧化酶（LGOX）重组大肠杆菌的催化稳定性,本研究采用了沸石咪唑框架（ZIF-8）涂层和戊二醛（GA）交联的组合固定技术。确定了ZIF-8和GA的工艺参数以及固定化细胞的催化性能,并对固定化重组大肠杆菌催化L-谷氨酸生产α-酮戊二酸（α-KG）的稳定性展开了研究。当2-甲基咪唑、醋酸锌和戊二醛的添加量分别为240mmol/L、80mmol/L和50mmol/L时,固定化细胞（E.coli@ZIF-8-GA）的比活性和活性回收率分别达到33.4U/g和95.83%。结果表明,在重复使用10个批次后,E.coli@ZIF-8-GA转化生产α-酮戊二酸的产量仍能达到70.03g/L。与游离细胞相比,固定化细胞对温度和pH的耐受性均发生显著提高。     

氨基酸调控无水碳酸镁晶体结晶试验研究

无水碳酸镁晶体作为一种新型无机功能材料引起了研究者们的广泛关注。以氯化镁为原料,碳酸钠为沉淀剂,合成了无水碳酸镁晶体,再以甘氨酸、组氨酸、丙氨酸及L-天门冬氨酸四种不同种类氨基酸作为添加剂,调控其结晶的粒度及形貌。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪对合成产物进行表征,分析不同种类氨基酸对合成的无水碳酸镁晶体物相结构和形貌的影响。结果表明:在组氨酸调控下合成的无水碳酸镁结晶纯度高,生成的产物中n(Mg²⁺)∶n(CO^2-₃)为1∶0.94;L-天门冬氨酸调控合成的晶体纯度次之;甘氨酸和丙氨酸调控合成的晶体中掺杂大量碱式碳酸镁晶体。在组氨酸、L-天门冬氨酸、甘氨酸及丙氨酸四种氨基酸调控作用下,晶体结晶形貌依次呈凸面球三角形状、近球状、球状及不规则状,且无水碳酸镁晶体粒径分布均呈先上升后振荡下降最后小粒径拖尾的趋势。以上研究结果为无水碳酸镁晶体的仿生合成提供了参考。     

AoGDW肽抑制血小板聚集的活性及特异性

目的研究精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸(RGD)肽衍生物——ω-氨基辛酸-甘氨酸-天门冬氨酸-色氨酸(AoG-DW)抗血小板聚集的活性及特异性。方法采用比浊法测定AoGDW肽抑制人血小板聚集的活性,体外细胞脱黏附试验及MTT法检测AoGDW对人脐带静脉内皮细胞(HUVEC)的脱黏附作用。结果AoGDW和RGDS抑制人血小板聚集的IC50分别为(4.71±2.51)μmol/L和(61.82±8.08)μmol/L,AoGDW使HUVEC产生脱黏附的IC50为(16.50±0.68)mmol/L。结论AoGDW具有高活性的抗血小板聚集作用,并保留了其特异性,有可能避免或减少毒副作用的发生。对于抗血小板药物的临床应用将具有重要的现实意义。     

重组大肠杆菌高效催化合成L-茶氨酸

利用重组大肠杆菌Rosetta(DE3)/p ET28a-GGT催化L-谷氨酰胺和乙胺盐酸盐生成L-茶氨酸。首先对重组菌的催化反应条件进行优化,然后采用补加L-谷氨酰胺策略提高L-茶氨酸产量,最后利用HZ016阳离子树脂纯化L-茶氨酸。结果表明:以300 mmol/L L-谷氨酰胺和3 mol/L乙胺盐酸盐为底物,加入30 mg/m L湿菌体,在p H10.5、30℃下连续反应6 h时L-茶氨酸产量最高达34.65 g/L,摩尔转化率为64.88%。通过分批添加L-谷氨酰胺,L-茶氨酸产量最高可达60.20 g/L。经过分离纯化L-茶氨酸的质量分数达到94.60%。     

连续流中好氧颗粒污泥处理氯化苄生产废水

采用逐步增大进水中氯化苄生产废水比例的方法,在含盐量高达39 g/L的情况下,成功完成了连续流中好氧颗粒污泥的驯化。COD去除率在90%左右;总氮去除率可达80%,其去除效果受到了含盐量的影响,总氮的去除主要得益于微生物的同化作用和同化硝化反硝化作用。驯化前好氧颗粒污泥基质降解动力学参数υ_(max)=1.34 h~(-1),K_m=1020.43 mg/L,驯化后的好氧颗粒污泥的参数为υ_(max)=1.27 h~(-1),K_m=1 068.60 mg/L。好氧颗粒污泥在连续流中处理氯化苄生产废水表现出了较好的性能。     

L-谷氨酸氧化酶高密度发酵及催化合成α-酮戊二酸

以乳糖代替异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)作为诱导剂,优化补料策略提高菌体密度,优化诱导策略提高蛋白表达,以高密度发酵所得L-谷氨酸氧化酶(LGOX)全细胞转化L-谷氨酸生产?-酮戊二酸(?-KG).结果表明,摇瓶培养条件下LGOX酶活由IPTG诱导的3.12 U/m L提高到4.78 U/m L;通过指数补料与DO-stat补料相结合的两阶段补料策略,5 L发酵罐中细胞浓度由IPTG诱导的2.49 g/L提高到41.6 g/L,LGOX酶活为59 U/m L.优化诱导策略后细胞浓度为48.4 g/L,LGOX酶活提高到156.1 U/m L,分别是优化前的19.4和50倍,?-KG产量达5160 g/L,提高48倍.     

L-谷氨酸氧化酶生物合成α-酮戊二酸的工艺优化

利用表达L-谷氨酸氧化酶(LGOX)的工程菌进行全细胞催化L-谷氨酸钠合成α-酮戊二酸,考察了各无机离子对酶活的影响,结果表明1mM Mn2+和Mg2+分别对酶活有22%和15%的提高,而Fe2+、Cu2+和Ba2+对酶活有不同程度的抑制。正交实验设计考察催化反应中的影响因素,包括温度、pH、投菌量(固定底物浓度为100g/L)、过氧化氢酶添加量,结果表明最优工艺为温度为30℃、pH值为6.5、投菌量2%、过氧化氢添加量为2%,反应15h,摩尔转化率为99%,该工艺结果对α-酮戊二酸的酶催化工艺有很强的指导作用。     

酶法分离制备γ-氨基丁酸和L-天冬氨酸

以L-谷氨酸(L-G lu)和L-天冬氨酸(L-Asp)两种混合酸性氨基酸〔m(L-G lu)∶m(L-Asp)=1∶1〕为原料,利用大肠杆菌菌体内脱羧酶对L-谷氨酸的专一脱羧作用,酶法分离制备了γ-氨基丁酸和L-天冬氨酸。考察了转化体系温度、pH等影响L-谷氨酸脱羧酶活力的主要因素,实验表明,最佳工艺条件为:温度35℃,转化体系pH=5.0,ρ(菌体)=6 g/L,ρ(Tween80)=0.15 g/L,菌龄16 h,ρ(底物)=60 g/L。L-谷氨酸脱羧酶在最适转化条件下比酶活高达15 036 U。1 g湿菌体可重复使用3次共转化L-谷氨酸和L-天冬氨酸混合物30 g,其中L-谷氨酸完全转化为γ-氨基丁酸。γ-氨基丁酸及L-天冬氨酸的总收率可分别达到理论收率的88%和90%。     

离子对色谱法测定细胞内α-酮戊二酸含量

采用离子对色谱法测定细胞内α-酮戊二酸含量。色谱柱为Platisil C18柱,流动相为0.5%(NH4)2HPO4-5mmol.L-1四丁基氢氧化铵,H3PO4调pH值为4.0,检测波长为214 nm。结果表明,α-酮戊二酸与其它代谢物的分离效果较好,方法的线性相关系数为0.9996,相对标准偏差为0.38%,平均回收率为99.38%。     

双水相萃取发酵液中的α-酮戊二酸

采用新型的低分子有机溶剂/无机盐双水相体系来萃取分离发酵液中的α-酮戊二酸。用双光束紫外可见光分光光度计对α-酮戊二酸进行定性定量测定,确定了其最佳吸收波长为235.14 nm,确定标准曲线回归方程,在0.005—0.25 g/L范围内呈良好的线性关系。采用浊点法绘制了丙酮/(NH_4)_2SO_4双水相体系的相图。实验主要研究丙酮用量、(NH_4)_2SO_4用量和萃取温度对α-酮戊二酸在两相中分配的影响,通过单因素试验和正交试验,确定了最佳工艺条件为:系统总量40 g,发酵液用量10 g,丙酮10 g,硫酸铵4 g,温度25℃。在此条件下,α-酮戊二酸的分配系数为1.67,萃取率为90.14%。     

高级氧化法破络处理柠檬酸铜镍电镀废水

以柠檬酸单独络合铜离子、柠檬酸单独络合镍离子、柠檬酸综合络合铜镍离子这3种模拟电镀废水为对象,采用芬顿(Fenton)、高锰酸钾(KMnO_4)以及过硫酸钠(Na_2S_2O_8)三种氧化法进行氧化破络,并结合加碱沉淀工艺对铜镍离子进行去除。结果表明,Fenton氧化法最佳反应参数:初始pH值为3.0,Fe~(2+):H_2O_2摩尔比为1:10,30%H_2O_2投加量为0.05 mL/L,反应时间为30 min。KMnO_4氧化法最佳反应参数:初始pH值为3.0～4.0,KMnO_4投加量为37.5 mg/L,反应时间为80 min。Na_2S_2O_8氧化法最佳反应参数:温度为20℃,初始pH值为2～7,S_2O_8~(2-):Fe~(2+)摩尔比为1:1,Na_2S_2O_8投加量为0.1 g/L,反应时间为90 min。对比三种氧化法,可以得出,对pH的适应性:Na_2S_2O_8氧化法KMnO_4氧化法Fenton氧化法;氧化效率:Fenton氧化法KMnO_4氧化法Na_2S_2O_8氧化法;经济效率:KMnO_4氧化法Na_2S_2O_8氧化法Fenton氧化法。因此,对于不同的废水,根据其特点选择合适的处理方法是十分必要的。     

赖氨酸脱羧酶发酵工艺及酶学性质

考察了蜂房哈夫尼菌(H.alveiAS1.1009)的L-赖氨酸脱羧酶对L-赖氨酸的脱羧作用,分析了培养基、温度、pH、激活剂等因素对酶活力的影响。实验结果表明,最适培养基成分为:ρ(蔗糖)=20 g/L、ρ(玉米浆)=20g/L、ρ(酵母膏)=5 g/L、ρ(牛肉膏)=3 g/L、ρ(蛋白胨)=10 g/L、ρ(氯化钠)=5 g/L、ρ(硫酸铵)=2 g/L、ρ(维生素B6)=5 g/L和ρ(L-赖氨酸)=5 g/L,100 mL发酵液中接种量为5 mL液体菌种。最佳转化工艺条件为:转化体系温度35℃、pH=5.0,ρ(菌体)=10 g/L,ρ(吐温-80)=0.15 g/L。L-赖氨酸脱羧酶在最适发酵和转化条件下比酶活可达7 984.43 U,底物转化率可达70%。     

多金属氧酸盐[(CH_2)_5NH_2]_5BW_(12)O_(40)催化制备双酚A的研究

以苯酚、丙酮为原料,以自制的多金属氧酸盐[(CH_2)_5NH_2]_5BW_(12)O_(40)为催化剂,催化制备双酚A,对双酚A进行熔点测定和红外光谱(IR)分析。探索了酚酮摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对双酚A收率的影响。实验结果表明:溶剂甲苯45 m L,丙酮6 m L(0.08 mol),最佳反应温度45℃,最佳反应时间2.5 h,n(丙酮):n(苯酚):n(催化剂)=1:4:0.03,产物收率达到75%以上。     

年产1万吨L-天冬氨酸技改项目

正本次技改工程只针对L-天冬氨酸产品,确保其产能不变,优化生产工艺;调整后的生产工艺为以顺酐车间副产物顺酸水为原料,直接转化为L-天门冬氨酸。年产1万吨L-天冬氨酸技改项目。项目总投资1000万元。