微水相中脂肪酶手性拆分萘普生

论文摘要

萘普生是解热镇痛、消炎抗风湿的主要药物,S-（+）构型的药效为其R-（-）构型的28倍。为避免R-（-）构型所引起的副作用,必须拆分出光学纯萘普生。本文探索了在微水-有机溶剂体系中利用假丝酵母脂肪酶立体选择性催化萘普生甲酯水解反应拆分萘普生。实验得到了拆分萘普生的最适工艺参数,并初步进行了一些提高酶对映异构体选择性方法的尝试。首先,萘普生与甲醇在浓硫酸作催化剂的条件下回流进行甲酯化,然后利用摸索出的热碱洗涤法对反应产物进行去杂纯化等处理,获得了高纯度萘普生甲酯。经过优化后,其酯化产率高达96.51%。其次,通过溶剂考察筛选出正己烷和异辛烷,将两种溶剂按照体积比（20：80）配成双组分混合溶剂,以此为反应介质考察了脂肪酶选择性拆分萘普生甲酯。最佳反应条件为：混合溶剂20mL、0.2mol/L磷酸盐-柠檬酸缓冲液5%、pH为5.5、萘普生甲酯300mg、假丝酵母脂肪酶125mg、反应温度45℃、反应时间72h。反应获得萘普生30mg、其ee值为32%。最后,通过加入添加剂和酶预处理等方法提高酶的立体选择性,实验发现：添加10%DMSO,丙酮预处理等可在一定程度上提高酶选择性,含Ba2+缓冲液可提高产物ee值至40.35%,Fe3+亦可在一定程度上提高萘普生产率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 萘普生拆分研究进展
• 1.1.1 萘普生的结构及其市场透析
• 1.1.2 手性概述
• 1.1.3 萘普生手性拆分
• 1.1.3.1 不对称合成法
• 1.1.3.2 外消旋体拆分法
• 1.1.3.2.1 结晶法拆分
• 1.1.3.2.2 色谱法拆分
• 1.1.3.2.3 化学法拆分
• 1.1.3.2.4 生物酶法拆分
• 1.2 酶反应选择性的提高
• 1.2.1 酶预处理法
• 1.2.2 添加剂法
• 1.2.3 介质工程法
• 1.2.4 底物工程法
• 1.2.5 蛋白质工程法
• 1.3 研究目的
• 1.4 研究内容
• 第二章 萘普生甲酯的合成
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.2.3.1 萘普生甲酯的合成及分离纯化方法
• 2.2.3.2 产物分离纯化过程中冲洗碱液的确定
• 2.2.3.3 产物分离纯化过程中碱洗温度的确定
• 2.2.3.4 产物分离纯化过程中碱洗时间的确定
• 2.2.3.5 酯化反应时间的确定
• 2.2.3.6 底物投料比例的确定
• 2.2.4 分析方法
• 2.2.4.1 产物定性分析方法
• 2.2.4.2 产物定量分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应产物的薄层色谱定性分析
• 2.3.2 产物分离纯化过程中冲洗碱液的确定
• 2.3.3 产物分离纯化过程中碱洗温度的确定
• 2.3.4 产物分离纯化过程中碱洗时间的确定
• 2.3.5 酯化反应时间的确定
• 2.3.6 底物比例的确定
• 2.3.7 萘普生甲酯产率确定
• 2.4 本章小结
• 第三章 微水相体系中脂肪酶选择性水解萘普生甲酯
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 主要试剂及仪器
• 3.2.2 实验分析方法
• 3.2.2.1 产物萘普生定性分析
• 3.2.2.2 产物萘普生定量分析
• 3.2.2.3 萘普生旋光度检测及ee值的计算
• 3.2.3 实验方法
• 3.2.3.1 萘普生甲酯的水解拆分及产物分离纯化纯化方法
• 3.2.3.2 水解反应冲洗液的确定
• 3.2.3.3 脂肪酶对反应的影响
• 3.2.3.4 有机溶剂对反应的影响
• 3.2.3.5 辅助溶剂对反应的影响
• 3.2.3.6 混合体系中溶剂比例对反应的影响
• 3.2.3.7 缓冲液pH对反应的影响
• 3.2.3.8 缓冲液对反应的影响
• 3.2.3.9 含水量对反应的影响
• 3.2.3.10 缓冲液浓度对反应的影响
• 3.2.3.11 温度对反应的影响
• 3.2.3.12 酶量对反应的影响
• 3.2.3.13 水解反应进程
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 产物定性分析
• 3.3.2 水解反应冲洗液的确定
• 3.3.3 脂肪酶对反应的影响
• 3.3.4 有机溶剂对反应的影响
• 3.3.5 辅助溶剂对反应的影响
• 3.3.6 混合体系中溶剂比例对反应的影响
• 3.3.7. 缓冲液pH对反应的影响
• 3.3.8 缓冲液对反应的影响
• 3.3.9 含水量对反应的影响
• 3.3.10 缓冲液浓度对反应的影响
• 3.3.11 温度对反应的影响
• 3.3.12 酶量对反应的影响
• 3.3.13 水解反应进程
• 3.4 本章小结
• 第四章 酶对映异构体选择性提高的初步探索
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 主要试剂及仪器
• 4.2.2 萘普生甲酯的选择性水解
• 4.2.3 含金属离子缓冲液的配置
• 4.2.4 酶预处理方法
• 4.2.5 产物分析方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 添加溶剂对反应的影响
• 4.3.2 有机溶剂含量对反应的影响
• 4.3.3 溶剂对酶预处理的影响
• 4.3.4 溶剂含量对酶预处理的影响
• 4.3.5 丙酮处理时间的对酶预处理的影响
• 4.3.6 金属离子对酶预处理的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 创新点
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢