文档介绍：生物催化的手性合成
手性技术的研究领域
手性合成
化学合成
手性源诱导合成,手性源
不对称合成
化学计量型,手性助剂,手性试剂
催化剂计量型
生物合成
天然产物提取
酶催化
发酵工程
悬浮生长细胞
固定化细胞
酶工程
悬浮酶
固定化酶
手性拆分
结晶、动力学、包结、酶、色谱等拆分
一、生物催化手性合成简介
讲解内容提要:
1、一些基本概念:
2、生物酶的分类及作用:
3、不同形式生物催化剂的特点:
1、一些基本概念:
生物催化:biocatalysis
生物催化是指利用酶或有机体(细胞、细胞器等)作为催化剂实现化学转化的过程,又称为生物转化(biotransformation)。
生物催化的手性合成:chiral synthesis with biocatalyst
是指利用纯酶或有机体催化无手性、潜手性的化合物转变为手性产物的过程。
微生物生物转化: microbiall biotransformation
生物催化中常用的有机体主要是微生物,其本质是利用微生物细胞内的酶催化非天然的有机化合物的生物转化,因此,又称为微生物生物转化。
2、生物酶的分类及作用:
生物体内存在的生物酶系统大体分为两类:
(1)酶:enzyme
酶是一类以蛋白质为主要成分的生物催化剂,主要催化糖、蛋白质、核酸和脂类等的合成与分解代谢。
(2)核酶:ribozyme
核酶是一类以核糖核酸为主要成分的生物催化剂,主要催化核糖核酸的剪接反应。
酶类生物催化剂的分类:
按酶催化反应的类型将酶类生物催化剂分成六大类,分别用编号EC1、EC2、EC3、EC4、EC5、EC6表示。
六大类酶类生物催化剂及其主要作用类型见下表所示。
作用类型
命名
反应类型
利用率
氧化还原酶
oxidoreductases
EC1
催化底物氧化或还原
25%
常用
转移酶
transferases
EC2
催化底物之间官能团的转移: 羰基甲基等
~5%
较少用
水解酶
hydrolases
EC3
催化底物水解
65%
常用
裂合酶
lyases
EC4
催化底物分子裂解成两部分
~5%
有应用
异构酶
isomerases
EC5
催化底物内分子重排
~1%
很少用
连接酶
ligases
EC6
催化两个底物的连接
~1%
很少用
3、不同形式生物催化剂的特点:
在生物催化的手性合成中,既可以使用离体生物酶,也可以使用完整的微生物细胞作催化剂。
反应中使用何种形态的酶系统取决于多方面的因素,包括:反应类型、辅酶、辅酶循环、反应规模、反应条件等等。