苯乙酮纳米乳液的生物催化还原(3)
1.3苯乙酮生物催化还原现状
含有芳香基的手性醇是许多手性药物合成的关键手性砌块，不对称还原前手性酮是合成该类手性醇的重要方法， 当前对这类前手性羰基化合物的不对称催化还原主要有化学法和生物法。化学法采用的催化体系主要有手性氨基醇类与化学还原剂的混合物以及过渡金属配合物等。化学法可以获得较高的产率, 但主要缺点是反应的立体选择性偏低, 且手性催化剂的制备比较困难。而生物催化因其高度的立体专一性, 在催化该类不对称还原反应中具有很好的应用前景。生物法催化羰基不对称还原主要包括氧化还原酶催化和微生物活性细胞催化。当使用氧化还原酶催化该反应时需要添加还原型辅酶NAD( P) H 作为电子供体, 而这些辅酶非常昂贵, 当前虽然已开发了一些双酶偶合的体外辅酶再生系统，但大规模使用还有一些问题需要解决。 而使用活性细胞催化该类反应相对要方便得多, 它可以利用细胞内的代谢过程使辅酶得以再生,省去了辅酶的添加以及氧化还原酶复杂而昂贵的分离过程。Yadav等报道过利用植物细胞催化该类前手性酮的不对称还原, 但植物细胞不易培养且转化效率较低。因此, 易于培养的微生物细胞可能更适合于该类反应
1.4 本课题研究的目的与意义
本课题研究的目的是探究最适合苯乙酮纳米乳液完成催化还原的菌种和最适合的优化环境。
围绕最适菌种这个小课题，我们选取了酵母菌、黑曲霉、杏鲍菇、乳酸菌和大肠杆菌这五类菌种作参考。每一次加入菌种的数量以及其他外界条件均相同，这样通过彼此间的相互对照，可以得出较为准确的实验结论。从这五种菌种间选取最适反应菌种，进行其他环境的优化实验，改变某一条件，其他条件不变，不难可以得出最优实验进行的外界环境。外界条件包括温度、菌种数量、培养条件等多种条件，得出最优反应条件，反复验证，从而可以提高苯乙醇的产率。
本课题的意义在于多次重复实验，善于通过控制变量得出较为理想的实验结论，能够有效控制偏差、误差，组织实验数据，让实验结果更加令人信服。同时我们能够通过实验找出苯乙酮完成生物催化还原的最适菌种和最适优化条件，将之运用在生产苯乙醇这种较为常用的香料上，能够提高生产效率，从而提高产率。