反应分离耦合酶法制备D-苹果酸

用Pimelobacter simplex DM18菌的马来酸水合酶高效转化马来酸制备D-苹果酸。为避免高浓度产物及底物对水合酶的抑制作用,利用马来酸和D-苹果酸的钙盐溶解度低的特点,以马来酸钙为底物,经水合酶催化加水转化成D-苹果酸钙,实现边反应边分离产物的反应分离耦合,同时利用钙盐和钠盐的混合反应体系提高了转化反应速率,反应36 h,可制备386g/L的D-苹果酸钙盐,相当于300 g／L D-苹果酸,转化率接近99％,光学纯度达97.03％。     

固定酶法生产生物柴油

探讨了利用本实验室自制的Candidasp.99-125脂肪酶转酯化合成生物柴油的过程。深入研究了甲醇对反应的抑制作用,酶用量、溶剂、底物浓度、反应温度、时间、水含量、pH值对生物柴油合成的影响,以及反应中固定化酶的寿命等问题。试验结果表明,采用最佳转酯化反应条件和分批加入甲醇的工艺条件下,最高单批转化率可以达到96%,固定化酶的使用半衰期可达到200h以上。     

发展大规模生物产品分离纯化技术

分析了生物产品分离技术的现状,从工艺优化、过程强化和新型分离材料开发等方面论述了发展大规模生物产品分离纯化技术的要点和途径．强调与“上游”领域相结合,重点发展反应-分离相耦合和集成化的过程与技术．     

手性化合物与生物催化剂

手性化合物作为医药、农药、香料、功能性材料的前体、中间体或终产物在精细化工产品的生产中占有极其重要的地位。手性化合物的生物合成与拆分是利用统称为生物催化剂的酶促反应或微生物转化的高度底物、立体、位点、区域选择性,将化学合成的前体、潜手性化合物或外消旋衍生物转化成单一光学活性产物。     

“绿色”溶剂离子液的研究进展

近年来，离子液由于其独特的优点, 在生物催化及化学合成领域越来越受到青睐。由于缺乏蒸气压，离子液作为绿色溶剂有很大潜能。此外，离子液不像极性有机溶剂那样会使酶失活，因而简化了类似含有糖类这样极性底物的反应。在离子液中，生物催化反应表现出较高的选择性、较快的反应速率和较高的酶稳定性。但这些溶剂还存在着离子液的纯化、控制水活性和pH、高粘度以及产品分离等问题。     

树脂催化剂催化生物法丁二酸双酯化工艺研究

采用自主开发的强酸型阳离子树脂催化剂进行对市售生物法丁二酸双酯化反应技术进行研究.首先对生物法丁二酸预酯化反应后的产品进行分离,分离后产品采用自主研发的树脂催化剂进行双酯化反应,研究了双酯化反应过程中,醇酸比、空速、反应温度及压力等操作条件对丁二酸双酯化反应的影响.考察了自主开发的树脂催化剂稳定性及活性,研究发现自主开发的树脂催化剂具有良好的活性与稳定性,具有良好的工业应用前景.     

生物反应与分离耦合过程的研究现状和趋势

对生物反应与分离耦合过程作了简要介绍。生物反应可以与不同的分离方法耦合分离反应液中的产物和副产物以消除抑制效应。还介绍了生物反应与分离耦合过程在酶反应，微生物发酵动植物细胞培养等不同领域的应用。     

生物法生产丙烯酰胺过程中腈水合酶的抑制和失活

为改进生物法生产丙烯酰胺工艺,研究了腈水合酶催化丙烯腈水合生产丙烯酰胺过程中影响腈水合酶反应速率和酶失活的因素. 实验证明,水合过程中体系pH值的变化基本不影响酶反应速率;底物丙烯腈的浓度低于10 g/L时,酶反应速率与底物浓度成正比,大于75 g/L后,对酶有抑制作用;产物丙烯酰胺显著抑制腈水合酶的活性;菌体细胞内可能存在可以稳定腈水合酶的物质,胞内的腈水合酶在40℃下的半衰期可以达到59.9 h;丙烯酰胺与温度的协同作用是腈水合酶失活的重要原因.     

Biodiesel production using immobilized enzyme-current state and future perspective

近年来由于化石燃料的全球性短缺、原油价格的过度上涨和环境问题的加剧致使生物柴油的生产迅速增长。生物柴油生产的关键反应是化学或生物催化的转酯反应,酶催化的转酯反应与化学催化相比有相对节能、副产物甘油易回收及适合高含量游离脂肪酸油脂作为底物等明显优势。本文综述了固定化脂肪酶生产生物柴油的现状及最新进展,包括生物柴油的原料、脂肪酶的来源、酶的固定化技术、甲（乙）醇及甘油对脂肪酶的失活作用,展望了固定化脂肪酶生产生物柴油的未来前景。     

复合固定化脂肪酶催化麻疯树油生产生物柴油

对固定化复合脂肪酶催化麻疯树油合成生物柴油进行了研究,利用3因素5水平中心旋转设计的响应曲面法对反应条件进行了优化,研究了复合酶用量、复合酶配比及底物配比对反应的影响。优化结果为复合酶用量为0.27 g,N435占总酶质量的比例为0.15,乙酸甲酯与麻疯树油的摩尔比为10.10,预测生物柴油得率为72.55 %,与实际产率74.34 %吻合较好。并建立了复合酶催化合成生物柴油反应的动力学方程,反应为双底物抑制,符合乒乓机制。     

热动力学法研究间歇反应器中酶促反应动力学

用热动力学法研究了间歇反应器中单底物酶促反应动力学,并详细讨论了产物竞争性抑制作用对反应速率的影响.用微量热法研究了过氧化氢酶催化分解过氧化氢和精氨酸酶催化水解L-精氨酸的反应,实验验证了本文热动力学法研究间歇反应器中单底物酶促反应动力学的正确性.     

山药多酚氧化酶特性研究

以邻苯二酚为底物,采用分光光度法测定波长410nm处山药多酚氧化酶的活性,研究了pH、温度、底物浓度和抑制剂对山药多酚氧化酶活性的影响。结果表明,山药多酚氧化酶的最适反应pH=6·0,最适反应温度为35℃;化学抑制剂柠檬酸、苹果酸、L-抗坏血酸对多酚氧化酶均有抑制作用,L-抗坏血酸抑制作用最为明显,L-抗坏血酸抑制机理为反竞争性抑制。     

酵母催化2-辛酮不对称还原为2-辛醇

利用活性酵母细胞催化2-辛酮的不对称还原,合成在制备光学活性物质中具有重要用途的直链手性仲醇.实验发现不对称还原的产物主要是S-2-辛醇,反应的转化率和光学选择性都比较高.考察了底物浓度、产物、辅助底物的种类及浓度,以及pH值和温度对反应的转化率和光学选择性的影响.结果表明,底物和产物对酵母的活性具有一定的毒害作用,产物2-辛醇对酮的还原反应具有抑制作用,酵母能选择性地催化S-2-辛醇氧化为相应的酮;在酵母催化还原2-辛酮的同时需要一定的辅助底物来再生辅酶NAD（P）H,利用10 g•L^-1的葡萄糖作辅助底物较好;温度30 ℃、pH值3.0或7.0为较好的反应条件.     

奥扎格雷对蘑菇酪氨酸酶的抑制机理研究

以L-DOPA为底物,抗血小板凝聚药奥扎格雷对酪氨酸酶具有很强抑制性,导致酶活力下降50%的奥扎格雷浓度(IC50)为3.45 mmol/L。奥扎格雷对酪氨酸酶抑制作用表现为可逆的竞争性和反竞争性混合型的抑制。按邹承鲁[1]所介绍的酶失活过程中的底物反应动力学方法测定奥扎格雷对酪氨酸酶的抑制作用动力学,1.0 mmol/L的奥扎格雷对酪氨酸酶和酪氨酸酶-底物复合物的抑制作用动力学常数分别为87.28和66.07μmol/L。     

生物产品分离技术课程的内容特点与教学探索

随着生物技术的发展,越来越多的现代生物技术产品通过微生物发酵或动植物细胞培养而获得,相应产生的分离需求推动了分离技术的研究和发展。本课程以生物产品的分离纯化为背景,通过对生物产品分离常用方法和原理的讲授,学生能对现代分离技术获得全貌性的认知,建立复杂混合物分离流程的成本概念,并能了解分离技术研究的前沿状态。教学活动的组织,以分离方法原理的讲授为教学主线,结合生物产品分离的具体案例来引导对分离原理的讲授,并通过针对分离应用案例的调研作业调动学生的学习主动性。     

复杂反应的反应-分离集成的研究

对复杂反应体系的反应-分离集成问题进行了研究。以Denbigh反应为例，运用遗传算法对反应-分离循环的复杂流程结构进行了优化设计，分析了工艺参数对流程结构的影响。计算结果表明：对含中间产品的复杂反应体系，存在反应-分离循环圈的现象；反应、分离之间的相互影响主要集中在反应-分离循环圈内。反应-分离含有成流程结构和最佳工艺条件不仅与反应动力学关，而且与反应器投资和分离难易程度有关。不同的反应或分离费用可能对应不同的反应-分离集成流程。     

生化法制备生物能源中的过程调控

对生物化学法制备生物能源过程中的过程调控进行了综述. 生物化学法制备生物柴油、乙醇、氢气等生物能源易受底物、抑制物、反应条件等影响. 为提高反应效率,在生物化学法制备生物能源过程中广泛采用底物预处理、反应物流加、固定化酶及细胞、减少抑制物及共培养等多种措施,对制备过程进行调控. 在对现有调控总结的基础上指出,过程调控应该在全面理解分子、细胞、菌群多层次反应机理及相互关系的基础上进行全过程、多尺度的调控.     

一种连续制备生物柴油的方法

一种连续制备生物柴油的方法，以短链醇为酰基受体，在短链醇的近临界、临界及超临界状态下，将可再生的植物油脂转化生成生物燃油，属于生物油料合成领域。将管式预热器、管式反应器加热至设定温度，利用高压泵分别将短链醇与油脂按物质的量比连续泵入管式预热器，混合，在管式反应器中反应10-40min，冷却，经产品分离罐分离，即可连续生产出生物柴油。本发明由于在反应体系中没有引进其他杂质，反应副产物粗甘油更容易通过精致获得高附加值的纯甘油产品；具有环境友好，生产分离过程简便，成本低，效率高，产量大，产品品质稳定等优点：采用的梯度升温反应工艺，大大降低了高温下不饱和脂肪酸链发生裂解现象，提高了产品中脂肪酸酯的含量。     

含氟姜黄素类似物的合成及其抑制酪氨酸酶活性研究

以对氟苯乙酮与氟苯甲醛进行羟醛缩合反应,合成3种不对称含氟姜黄素类似物。对产物进行分离提纯,对合成物结构进行表征。以L-多巴为底物,测试合成物对酪氨酸酶的抑制作用。结果表明:3种不对称姜黄素类似物对酪氨酸酶的抑制效果均强于姜黄素。合成物1-(4-氟苯基)-3-(4-氟苯基)丙烯酮(A_3)对酪氨酸酶的半数抑制浓度IC_(50)为36.7μmol/L,其抑制作用是姜黄素(IC_(50)=95.7μmol/L)的2.6倍。探讨了合成物抑制酪氨酸酶活性的构效关系。     

酶解法制备琼胶寡糖的抑菌性证明

利用产琼胶酶菌株ZQM2017(Vibrio sp.)发酵所得琼胶酶,在不同底物浓度、反应时间下,与底物琼胶反应制备琼胶寡糖,通过抑菌圈出现的频率验证其抑菌性并探究不同水解程度的琼胶寡糖抑菌性的差异。研究表明,琼胶寡糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的生长具有不同程度抑制作用;琼胶寡糖的含量随着底物浓度、反应时间的增加而增加,呈正相关关系,而其抑菌性与寡糖的含量没有直接关系,底物浓度对其有显著性影响,2 g/L的底物浓度抑菌性较强。