“酶+X”耦合催化CO2资源化转化

“碳达峰、碳中和”是我国统筹国内外局势做出的重大战略决策,是着力解决资源环境约束突出问题、构建人类命运共同体的庄严承诺。碳捕集与封存技术(CCS)作为传统的CO₂治理方法存在潜在的泄漏风险且会造成巨大的经济负担。近年来,碳捕集、利用与封存技术(CCUS)由于可将捕集的CO₂转化为附加值产品以实现资源化利用,被认为是CCS的有效替代和补充方案。发展高效的CO₂资源化技术是CCUS的关键。酶催化技术作为典型的绿色生物制造技术在CO₂资源化利用领域受到广泛关注。构建以酶催化为基础的耦合催化系统为CO₂到高值化学品或燃料的资源化转化创造了丰富的路径网络。综述了近年来基于生物酶介导的“酶+X”耦合催化CO₂资源化转化系统,包括“酶+酶”耦合催化系统、“酶+化学”耦合催化系统、“酶+光”耦合催化系统和“酶+电”耦合催化系统。对不同耦合催化系统的结构进行解析,明确了系统特点及催化反应过程。在结构解析的基础上讨论了系统模块设计与性能强化的关键。阐述了“酶+X”耦合催化系统...     

应用固定化生物催化剂的有机合成(上)

将酶以及含酶的微生物菌体,动植物细胞或细胞内小器官固定化后作为生化反应的催化剂,总称为“固定化生物催化剂”。将固定化生物催化剂作为元件组装的反应装置称为“生物反应器”。酶催化的生化反应和一般有机化学反应相比较,具有:(1)反应在常温、常压、pH近中性的水溶液中进行,条件温和,能耗小;(2)底物特异性严密,即使有种种化合物混在,也只有特定的化合物选择地发生变化;(3)位置和立体选择性高,不需导入保护基,     

不对称小分子催化合成的最新进展及其在药物合成中的应用

本文以药物合成的热点问题“手性有机小分子催化”为研究对象,介绍小分子催化反应的分类即“亲核性催化”和“亲电性催化活化”;在药物合成方法中主要有外消旋体拆分法、化学-酶合成法、酶催化手性药物合成法、不对称催化法,在药物合成中以形成非共价键活化底物的方式达到催化作用。     

微生物胆固醇酯酶的研究进展

胆固醇酯酶,又称为甾醇酯酶,是一种极具开发潜力的生物催化剂。该酶属于α/β水解酶家族,在水溶液中催化胆固醇酯的水解,在有机溶剂中催化酯化反应或酯交换反应合成胆固醇酯。作为一种重要的工业生物催化剂,胆固醇酯酶在造纸工业、医学及食品加工等领域有广阔的应用前景。综述了胆固醇酯酶的资源、结构、异源表达及应用的研究进展,为胆固醇酯酶的深入研究及开发提供了参考。     

仿生催化氧化制备环己酮新工艺诞生

湖南大学化学化工学院自主研发并首创的“环己烷仿生催化氧化制备环己酮”技术已经通过工业化试验并即将投入生产,此举标志着将仿生技术应用于碳氢化合物氧化的这一世界难题已攻克。 仿生催化是模拟生命过程的酶催化反应,把生命体内的化学变化通过一定工艺转移到实验室或工业生产,形成可以工业化生产的新型学科领域,因其具有条件温和、环境友好、催化效率高、反应可调控、产物选择性强等诸多特点,被专家称为是对传统工业的一次革命。此次湖南大学化学化工学院成功利用仿生催化氧化制备环己酮并实现工业化,这在国际上尚属首家。 由湖南大学博士生导师郭灿城教授主持的该项     

高效液相色谱-固定化酶反应器

酶是一种具有特殊的三度空间构象的蛋白质,它能催化构成生命活动的许多化学反应。有些酶需要具备一种或多种称为辅助因子的非蛋白组分方能显示其活性,这种辅助因子,可以是称作辅酶的有机物分子或金属离子,这类具有催化活性的酶-辅助因子复合物叫做全酶。酶能催化某一底物进行特异性反应,生成特有的反应产物。1860年Emil Fisher提出酶和底物的反应是“一把钥匙开一个锁”的机理,即一种酶对应于一个反应,因此,酶的催化反应具有高度的专一性。例如葡糖氧化酶只催化β-D-葡葡糖,使其氧化生成葡糖酸和过氧化氢。这就是最常用的葡萄糖分析法。酶试剂通常是较贵的,作为催化剂虽然理论上酶自身并不消耗,但在溶液中,酶很容易变性而失活。如果将酶固定到某一载体上,就不需要在分析前配置各种浓度的酶溶液,还能提高其热稳定性,增加可储存的时间,使得一次性应用的酶试剂变为可重复使用而不会降低其功效。1916年,Nelson和Griffin首先报导     

酶解法替代酸解生产右旋糖酐的新工艺研究

目的:右旋糖酐酶催化水解工艺替代右旋糖酐发酵工艺中的盐酸水解。方法:以药用右旋糖酐70(1)、右旋糖酐40(2)和右旋糖酐20(3)的含量为指标,采用HPLC测定指标成分含量,酶催化温度、pH、底物浓度、酶浓度、反应时间为考查因素,确定药用级右旋糖酐水解的酶催化工艺。条件与结果:制备右旋糖酐70(1)、右旋糖酐40(2)和右旋糖酐20(3)的酶催化工艺:底物浓度为7%,酶浓度为2 U/mL,于pH 5.0、200r/min、35℃条件下分别反应60~70min、70~80min、90~110min。结论:右旋糖酐酶法催化工艺简单可控,操作性强,适合大规模生产。     

金属基消毒材料对芥子气降解研究进展

芥子气被称为“毒剂之王”，是一类典型的糜烂性化学战剂。催化降解法具有效率高、安全性好等特点，在降解芥子气的同时可防止芥子气降解为其他的剧毒产物，如有毒的砜产物等。催化降解使用的材料主要有次氯酸盐、过氧化氢、酶、金属基催化剂等。其中，金属基催化剂具有温和、高效、高选择的特性，主要通过氧化反应、水解反应、脱卤消去反应催化降解芥子气。该文归纳了金属氧化物、多金属氧酸盐（POMs）、金属有机框架材料（MOFs）等金属基催化剂降解芥子气的催化性能及其降解芥子气的原理；总结了降解芥子气的金属基催化剂材料的制备方法；最后，对金属氧化物、POMs和MOFs材料进行展望，以期对后续的研究提供新的思路。     

1，3—丙二醇的生产与应用进展

生物酶催化是催化科学的前沿,它已被沿用数千年。自20世纪70年代发现内切酶在重组DNA(脱氧核糖核酸)过程中的重要作用,揭开了现代酶催化的历史。酶催化与一般催化剂催化相比,具有反应条件温和和可以在常     

医疗用品和电缆用的新型聚乙烯

据《M·P·》69(7),62报导,美国艾克松(Exxon)公司近年推出第一个利用“单侧催化”技术生产的聚乙烯,称为ExactPEs,它着眼于医疗用品和电线电缆市场.他们采用新发展的“单侧催化剂”技术进行生产,据宣称,它能够史无前例地控制整个分子链的长度(分子量)和共聚单体(侧链     

生物催化合成中生物酶破碎过程温度与浓度对酶活的影响

生物体内均含有生物酶,生物酶既是生命活动的产物,又是生命必不可少的条件之一。具有生物催化功能的生物大分子(生物酶)在不同浓度和不同温度条件下,对各种各样的生化反应有重要的影响。无论酶的化学组成主要是蛋白质(蛋白类酶P-酶)还是核糖核酸(核酸类酶R-酶),作为催化剂与非酶催化相比,均有专一性强、催化效率高、条件温和等特点。通过对温度和浓度的对比研究,发现了对湿菌体氨基酸衍生物生物酶酶活的影响,当温度变化30℃或酶浓度增加3倍时,在相同的超声破碎条件下,酶活均降低90%以上,酶活衰减直接影响了氨基酸及其衍生物的催化功能。     

酶的兼职功能和催化混杂性

随着酶学研究的不断深入,最近提出了酶的兼职功能和催化混杂性的新概念.酶的兼职功能和催化混杂性在酶类中广泛存在,Neurospora crassa酪氨酰tRNA合成酶、磷酸葡萄糖异构酶(PGI)、gephyrin和细胞色素C等具有典型的兼职功能;而CAL-B、O-乙酰丝氨酸巯基酶、胰蛋白酶和非血红素二铁酶等表现出很好的催化混杂性.     

修饰固定化青霉素酰化酶在非水相中的催化

为提高酶的催化水解活力和稳定性,将青霉素酰化酶组装于介孔泡沫二氧化硅(MCFs)中,并应用于水/有机混合体系催化水解。分别考察了有机介质种类和体积分数、葡聚糖(Dex10k)修饰对固定化酶活力的影响,研究了不同条件下固定化酶的稳定性。实验结果显示:体积分数20%石油醚中,添加Dex10k的介孔泡沫硅固定化酶比活力达209.5U/mg,是缓冲液中MCFs固定化酶活力的196.2%。20%石油醚中,经25次连续操作,固定化酶保持初始活力的71.5%。结果表明:石油醚等烷烃形成的水/有机体系是适合青霉素酰化酶催化的二相体系,且添加Dex10k能提高固定化酶在二相体系中的催化活力及稳定性。     

酶催化合成聚酯的研究进展

酶催化反应具有条件温和、选择性高以及环境友好等特点,酶催化合成聚酯有望成为制备绿色和功能化聚酯材料的新途径。本文首先概述了目前酶催化合成不同类型聚酯的研究进展,重点介绍了酶催化合成聚酯的催化剂及其催化机理方面的研究成果,讨论了酶催化合成聚酯研究中的若干基础问题,如高效酶催化剂的设计与制备、反应过程的调控与强化等,最后展望了酶催化合成聚酯的发展前景。     

聚丙烯基聚偕氨肟—硫脲络合物引发丙烯腈聚合动力学及机理[摘]

井本等曾经报导在含有杂原子功能基的聚合物存在下甲基丙烯酸酯的“无催化聚合”,先后提出了“络合—氢转移”机理和“软和硬的疏水区和单体”理论。“无催化聚合”一般是在较高温度下进行,不排除“催化”热聚合过程。本工作研究了聚丙烯基聚偕氨的(PPAO)存在下硫脲(TU)引发丙烯腈(AN)聚合过程。PPAO与硫脲、硝酸离     

油脂酶催化酯交换制取糖酯

概况 通常,脂酶在水相介质中催化油脂水解,反应产生甘油和游离脂肪酸(FFA)。在微水条件下,或在有机溶剂中,脂酶催化FFA与甘油的酯化反应,催化甘油酯与酸(或醇)的酯交换反应。另外还能催化甘油酯与其它酯之间的酯交换反应。利用脂酶作为生物催化剂,在温和的条件下,可以使油脂转化成各种用途广泛的新产品。例如,作为表面活性剂的单甘酯(MG),双甘酯(DG),烷基糖苷脂肪酸酯,富含多种不饱和脂肪酸的甘油酯、磷脂等。最近,国外     

生物合成二酮哌嗪类化合物的环二肽合酶研究进展

环二肽合酶(CDPSs)是新发现的一类与非核糖体肽合成酶(NRPSs)不同的合成非核糖体肽的酶。该类酶以氨酰-tRNA(aa-tRNA)作为底物合成具有广泛生物活性的化合物——二酮哌嗪类化合物,CDPSs的催化机制比较特殊,只能利用20种天然氨基酸形成的氨酰-tRNA作底物,在后修饰酶的作用下形成环二肽类化合物。CDPSs的晶体结构与Ⅰ型氨基酸-tRNA合成酶(aa-tRSs)的催化结构域类似,但催化机制不同。CDPSs蛋白非常小,但与NRPSs一样,能催化完整的环二肽类化合物的合成。     

应用酶检测农药的方法

美国堪萨斯的中西部研究所开发了一个检测有机磷与氨基甲酸酯类农药的方法。该法是使乙酰胆碱酯酶在一个称为“酶标签”(Enzyme ticket)的检测器过滤垫上产生颜色变化来检测的。这种“酶标签”由两端各装有一块过滤的聚乙烯支架组成,其中一端的垫含有固定的酶,另一端含有发色物质。将含酶垫浸入被怀疑为含农药活性组分的水中,合拢支架,使两个垫接触,未受抑制的酶同发色物质反应生成蓝色,若出现白色圆圈,则说明水被污染。     

酶法生产7-氨基头孢烷酸的研究进展

氨基头孢烷酸 (7 ACA)是生产头孢菌素的重要原料 ,目前都由头孢菌素C通过化学法或生物酶法生产。综述了利用酶法生产 7 ACA的研究进展 ,其中涉及催化过程所用两种酶 (D 氨基酸氧化酶和GL 7 ACA酰化酶 )的酶学特性、表达、纯化、固定化以及催化工艺     

酶工程学上新进展与漆酶作用研究的途径再议

<正> 作者曾在《中国生漆》8卷3期中讨论漆酶改造的途径,近期获得新的情报——1988年9月在美国纽约召开的“关于RNA催化、剪接与进化讨论会”上的结论,人们日前已经在酶学研究上,另避一条途径。根据传统概念,人们都早已认为:“酶都是蛋白质”。所以关于蛋白质化学的概念,方法等等都适应于酶学。漆酶的概念,当然也不能例外,但还有一个疑问,那似乎