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扁桃酸即α-羟基苯乙酸,其旋光性的单体R(-)-扁桃酸及其衍生物是一类重要的手性砌块,是许多药物如半合成青霉素、头孢菌素等制备的重要中间体,被广泛应用于药物合成及立体化学的研究领域。酶具有高度地立体选择性,广泛地底物特异性等优点,因此非水体系中酶法拆分在手性药物的合成与纯化中将会有突出的贡献。 本文对在非水体系中,利用脂肪酶催化水解扁桃酸乙酯外消旋混合物拆分R(-)-扁桃酸进行了初步的研究。筛选出脂肪酶N435作为催化剂,叔丁醇作为溶剂。确定了最适的反应条件:脂肪酶N435浓度为2.5g·L-1,RS((?))-扁桃酸乙酯浓度为0.250mol·L-1,水:RS((?))-扁桃酸乙酯的摩尔比为5:1,反应温度为40℃,摇床转速为200r·min-1,反应时间为24h。在此条件下,R(-)-扁桃酸乙酯的最终转化率为41.6%,对映体过量百分率达84.0%。 本文对酶浓、底物浓度、摇床转速和反应温度四个主要影响因素进行了正交实验分析,得到的最优反应条件为:酶浓为3.0g·L-1,底物浓度为0.050mol·L-1,反应温度为50℃,摇床转速为200r·min-1,反应24h后转化率达45.9%,对映体过量百分率达85.2%。 考察了底物R(-)-扁桃酸乙酯和产物R(-)-扁桃酸对反应的抑制作用,确定反应符合米氏方程,属于双底物抑制的顺序机制。在此基础上运用拟稳态法,建立了该反应的动力学模型,动力学参数拟合结果为:Vmax=186μmol·(L·min·g enzyme)-1;KmA=0.0434mol·(L·genzyme)-1;KmB=2.67mol·(L·g enzyme)-1;Kia=0.0126mol·(L·g enzyme)-1;Kiq=0.0144mol·(L·g enzyme)-1。通过验证,所建立的动力学模型与实验数据吻合的很好,证明该动力学模型是正确的。