D-氨基酸氧化酶的分子改造及应用研究进展

D-氨基酸氧化酶是一类含有黄素腺嘌呤二核苷酸的氧化还原酶,能够催化D-氨基酸氧化脱氢,生成相应的α-酮酸、过氧化氢和氨。该类酶在自然界中分布广泛,主要来源于真核生物和少数原核生物。作为一种经典的生物催化剂,D-氨基酸氧化酶具有反应条件温和、底物谱广泛、对映体选择性好等特点,在合成医药、农药和精细化学品等方面具有重要的应用价值。本文综述了D-氨基酸氧化酶的基本蛋白结构特征及其催化机制,重点介绍了D-氨基酸氧化酶底物特异性和热稳定性分子改造的策略和代表性成果以及该类酶在生物催化中的应用,例如制备7-氨基头孢烷酸、手性氨基酸、胺类化合物和α-酮酸。最后探讨了D-氨基酸氧化酶目前在生物催化应用过程中存在的问题。后续的研究可围绕新酶的挖掘与改造展开工作。基于对映体选择性和底物识别的分子机制,理性设计酶的催化性能,并以挖掘或改造获得的D-氨基酸氧化酶作为新酶元件,用于构建功能化学品生物合成新途径。     

生物催化制备手性化合物技术进展

综述了单一对映体手性化合物的制备方法和生物催化制备手性化合物的研究进展。已经工业化应用的生物催化技术有水解酶催化和不对称生物催化氧化,可生产的产品包括(S)-氰醇、(S)-1-苯乙胺和6-羟基烟酸等。对生物催化制备手性化合物工业应用中存在的一些问题进行了讨论。     

ISP和生物催化公司联合开发β-氨基酸

国际专用产品公司(ISP)已与生物催化公司进入战略联盟，生产一类新的医药建筑块β-氨基酸。两家公司将把他们各自在化学过程开发及制造和生物催化方面的经验结合起来，为医药研究和产品开发提供范围不同的β-氨基酸，并在他们从实验室规模的过程开发推到中试和大规模生产时，以关键中间体支持用户。     

β-丙氨酸的生物代谢过程及生物法制备研究进展

β-丙氨酸是自然界中唯一一种天然存在的β-型氨基酸,也是一种非蛋白氨基酸。β-丙氨酸在食品工业、医药工业、化工业和饲料工业等领域具有重要用途,市场前景非常广阔。目前,β-丙氨酸合成方法有化学合成法和生物合成法。相较于化学法复杂的生产流程,生物法具有产物专一、条件温和及工艺简单等优点,是目前公认的更环保、更有前景的β-丙氨酸生产方法。本文综述了β-丙氨酸的性质、应用、生物代谢过程及目前主要的生物制备方法,重点讨论了生物法生产β-丙氨酸的现状及存在的问题。以期为β-丙氨酸的高效、绿色生产工艺开发及工业化应用提供参考。     

氧化-还原生物催化偶联去消旋的研究进展

手性化合物是医药、农药和精细化学品的重要中间体,去消旋外消旋化合物是生产光学纯手性化合物的一个重要策略。氧化-还原生物催化偶联去消旋是目前制备手性化合物的重要方法,不仅简化了催化系统、提高了原子利用率和催化效率,而且经济环保。综述了氧化-还原生物催化偶联去消旋2-羟酸、氨基酸和醇的研究进展。     

α-氨基酸的不对称C-烷基化

α-氨基酸的不对称C-烷基化在医药和应用生物化学、遗传基因工程等方面有重要的用途.α-氨基酸作为生物体内的结构单元决定了多肽、蛋白质的性质,是合成多肽及蛋白质的基础.本文从相转移催化和手性基团诱导2个角度,总结α-氨基酸的不对称C-烷基化近年来的最新进展.     

生物催化技术前景广阔

生物催化技术的发展比传统化学的发展更快、更广,在开发精细化学品方面的2个关键领域是开发和生产新药品以及合成低聚核苷酸。生物催化技术领域最近实现工业化生产的产品有:Dupont公司的聚酯产品(1,3-丙二醇原料)、Dow/Cargill的聚乳酸产品。大型的专业生产公司正扩大生物催化方面的投资以增强市场竞争力。Altus在公司内部扩大了公斤级化学品的生产能力;Avecia已有两套生物还原装置,以几吨级规模生产不对称还原酮,还开发了一个五段法生产[(6-羟甲基-2,2-二甲基-1,3-二(?)烷)-4-基]-醋酸特丁酯(BHA)的技术;2001年Degussa推出了用单取代外消旋已内酰胺生产L-氨基酸的新方法,开发了用酯酶、脂酶、脱氢酶合成手性醇类、胺类、酸类以及氨基酸和羟酸等技术;DSM公司的基因组和生物信息计划已经完成,下一步工作是推行技术配套,用动力学分辨法分辨外消旋混合物;Lonza公司利用生物催化技术生产食品和饲料用维生素和类维生物化合物。     

第十届工业催化技术及应用年会在太原召开

为进一步提高我国工业催化技术整体水平、加强科研成果转化、更好地推广各种新型催化剂及新技术、新工艺、新产品、新设备,本着为行业服务、推动行业技术进步的宗旨,第十届全国工业催化技术及应用年会于2013年5月7-10日在山西省太原市召开。本次会议由全国工业催化信息站和工业催化杂志社主办,太原科技大学化学与生物工程学院、山西     

左氧氟沙星中间体s-(+)-2-氨基丙醇研究

s-(+)-2-氨基丙醇是一类重要的手性砌块也是左氧氟沙星的关键中间体。从氨基酸酯化还原法、直接还原法、催化加氢法以及生物催化法等几个方面系统介绍了手性s-(+)2-氨基丙醇合成研究进展。     

工业生物催化过程的发展及其展望

综述了近年来工业生物催化过程的发展,提出按照生物催化剂的制备和催化过程的特点将工业生物催化分成生长耦联型催化和生长非耦联型催化,通过这两类生物催化成功的范例以及研究进展讨论生物催化工业化的途径和方法及进一步发展的方向和对策.     

废食用植物油生物基增塑剂的研究进展

对废食用植物油生物基增塑剂及其环氧化工艺进行了综述,总结了废食用植物油环氧化工艺的均相酸催化法、酸性离子交换树脂催化法和脂肪酶催化法3种常见方法,并分别对其催化原理和特点进行了阐述,同时对废食用植物油生物基增塑剂的应用进行了梳理和展望。     

高附加值萘二酚类中间体的合成与应用进展

萘二酚类中间体的传统合成工艺具有操作简单和工业化程度高等优点，但存在废酸排放量大、后处理工艺复杂、成本高和环境污染严重等问题，近年来有被绿色合成工艺逐步替代的趋势。本文回顾了以磺化碱熔法和硝化还原法为主的传统合成方法；简述了用微藻类微生物、重组酵母以及多种结构的加氧酶代谢转化的生物转化法和以强酸、生物酶以及有机金属络合物作为催化剂的直接催化羟基化法等新兴绿色合成工艺。着重介绍了1,6-二羟基萘（又称为1,6-萘二酚）的合成工艺进展，特别是在过氧化氢存在下，采用酸催化剂，如用强酸氢氟酸和五氟化锑催化以及用氟锑磺酸、三氟化硼和氢氟酸等直接进行的催化羟基化反应。同时还综述了萘二酚化合物在染料、医药、催化及电池等领域的典型应用情况。最后指出了生物转化法及催化羟基化法制备萘二酚的改进方向是提高反应的收率及萘的转化率，以达到大规模工业化生产的水平；并对萘二酚类中间体应用领域的拓展进行了展望，指出其向精细化、高附加值的医药及材料方向发展的趋势。     

Friedel-Crafts酰基化催化剂的研究进展

Friedel-Crafts酰基化反应在有机合成研究与现代工业生产中有着非常重要的作用,其催化剂主要有 Lewis酸、超强酸/盐、离子液体、沸石类以及负载型催化剂。本文分别介绍了上述五类催化剂在F-C酰基化反应中的发展沿革与目前应用情况,分析评价了各类催化剂在该反应中的优缺点,并重点综述了沸石类催化剂和负载型催化剂的研究现状。最后从绿色化学、可持续发展的角度出发,指出沸石类和负载型两类催化剂具有较好的综合催化性能和工业化应用前景,值得进一步研究。     

生物柴油研究与应用现状及展望

简要介绍生物柴油的主要特性，评述其生产方法，重点介绍了国内外生物柴油研究应用情况及发展趋势，并指出低成本制备技术的开发是生物柴油领域研究的热点，最后对我国生物柴油的发展进行了展望。     

纳米材料的发展及其在工业催化中的应用

综述了纳米材料的发展及特性,对纳米材料在工业催化领域中的应用进行了介绍.     

T型沸石的合成及其在催化方面的研究进展

T型沸石具有高的热稳定性,可用作催化和吸附材料,用于工业催化工业烃类生产、吸附领域。介绍了T型沸石合成过程中原料、组成、晶化温度和时间、模板剂等合成条件对合成产物性能的影响,介绍了表征T型沸石的方法和手段,对T型沸石在工业催化等领域的应用进行了总结,对T型沸石的工业前景进行了展望。     

水溶性生物油丙酮萃取物的光催化氧化反应

在超声辐射下用等体积的水萃取了稻壳生物油,离心分离后得到水溶物,并对水溶物依次用石油醚、CS2、CCl4、氯仿和丙酮进行萃取,分析发现得到的丙酮萃取物(E0)萃取率很高,但在气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)上不显示化合物信息。为提高E0的利用效率,以TiO2作为催化剂,考察了温和条件下该生物油水溶组分丙酮萃取物的光催化氧化反应。通过活性炭吸附从反应混合物中分离了有机成分并依次用石油醚和丙酮萃取,得到萃取物1和2(E1和E2),继而用GC/MS分析了E1和E2。结果表明,在E1和E2中检测到大量的酚类、酸类、酮类和酯类等含氧化合物,且多为羟基和烷氧基取代物,这对生物油的高效利用具有重要意义。     

酶催化技术在工业上的应用进展

综述了近期酶催化技术在水解、有机合成以及医药、食品等领域的应用进展。随着酶性质的不断改善，它在工业催化中的应用会更加广泛。     

生物柴油的现状与展望

概述了一种绿色可再生能源生物柴油的特性及生产应用现状,对生物柴油的发展前景进行了展望.     

Study of the bio‐production of carotenoids by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636) using pre‐treated agro‐industrial substrates

BACKGROUND: The increasing industrial demand for carotenoids has aroused interest in their bio‐production, and the need to reduce production costs has encouraged the use of low cost industrial substrates, such as agro‐industrial residues. Thus the objective of this research was the bio‐production of carotenoids by Sporidiobolus salmonicolor using agro‐industrial substrates (corn steep liquor and sugarcane molasses), pre‐treated with acids (sulphuric and phosphoric). RESULTS: Bio‐production was carried out in an orbital shaker using a 10% (v/v) inoculum, incubation at 25 °C, and agitation at 180 rpm for 120 h in a non‐illuminated environment. The carotenoids were recovered using liquid N₂ combined with dimethylsulphoxide for cell rupture, and an acetone/methanol mixture (7:3 v/v) for extraction. CONCLUSION: The complete second‐order design allowed for optimisation of the carotenoid concentration obtained from industrial substrates pre‐treated with acids (sulphuric and phosphoric), obtaining a total carotenoid content of 541.5 µg L^?1 using 10 g L^?1 sugarcane molasses, 5 g L^?1 corn steep liquor and 5 g L^?1 yeast hydrolysate at 25 °C, with agitation at 180 rpm and an initial pH of 4.0. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry