负载透性化啤酒酵母细胞的新型凝胶透镜片的制备、特性与应用

摘要

本论文研究的主要工作是聚乙烯醇/有机蒙脱石纳米新型复合凝胶透镜片的制备，以及这种新型凝胶透镜片的性质研究。同时，利用该负载的透性化啤酒酵母细胞凝胶透镜片作为生物催化剂，用于生物催化不对称催化合成羟甲基戊二酸甲酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶抑制剂的关键手性中间体（S）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯（（S）-CHBE）。 首先，我们研究了纳米复合凝胶载体材料的制备与性能。主要程序包括：对蒙脱石通过化学修饰制备纳米级的有机蒙脱石（organically modified MONT，OMONT），将OMONT与聚乙烯醇（PVA）充分混匀后用7号针头将这种凝胶基质滴在光滑的聚乙烯板上通过循环冻融法制备出新型的PVA/OMONT纳米复合凝胶透镜片。其中，通过PVA类型筛选及其浓度优化，得出15％的PVA溶液流动性较好、凝胶效果好、机械强度高、操作简便。同时，考察了不同量的OMONT与15％的PVA混匀后所形成的复合凝胶透镜片对亲水、疏水分子在其中的扩散性能得出：在15％PVA中混入质量百分比为0.1％的有机蒙脱石后，亲水与疏水分子在凝胶透镜片内的扩散效果相对较好，尤其是对于疏水分子在其内部的扩散具有较大的改善。 其次，以这种纳米复合凝胶基质为载体，包埋透性化啤酒酵母细胞，通过循环冻融法形成负载透性化细胞的新型复合凝胶透镜片生物催化剂。考察了固定化细胞的最佳包埋率和这种生物催化剂在不同pH和温度下对胞内醇脱氢酶（ADH）活性的影响以及储藏稳定性。实验结果表明，新型凝胶透镜片的最佳细胞载量为30％，包埋率达到90％以上。固定化细胞胞内醇脱氢酶（ADH）活性的最适pH范围为7.0-8.0，最佳温度为30℃。与游离细胞相比无论是pH还是温度，其耐受能力都得到明显提高。另外，在储藏30天后，固定化细胞的ADH活性保留了其最初活性的81％，表现出良好的储藏稳定性。 最后，利用这种新型凝胶透镜片作为生物催化剂不对称合成手性醇：（S）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯（（S）-CHBE）。考察其反应温度、反应介质的pH和反应时间对其产率和ee值的影响以及这种生物催化剂的重复使用性。实验结果表明：在最佳温度和pH条件下，生物催化7h，（S）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯（（S）-CHBE）的产率可达到88％，e.e.值达99.1％。这种生物催化剂在重复使用20次后，还保留了88％的酶活性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英汉缩略语名词对照

声明

前言

第一章 聚乙烯醇/有机蒙脱石纳米复合新型凝胶透镜片的制备及其性质

1实验材料与仪器

2实验方法

3结果与讨论

4小结

第二章 负载透性化啤酒酵母细胞的新型复合凝胶透镜片的制备及其性质

1材料与仪器

2实验方法

3结果与讨论

4小结

第三章 固定化细胞凝胶透镜片催化合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

1材料与仪器

2实验方法

3结果与讨论

4小结

全文总结

参考文献

文献综述：手性4-氯-3-羟基丁酸乙酯的不对称合成研究进展

致 谢

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