酵母细胞催化还原芳基酮的反应(2)
4.1 标准曲线 17
4.2 研究助溶剂对反应的影响 18
4.3 研究添加剂对反应的影响 19
4.4 细胞量对反应的影响 20
4.5底物浓度对反应的影响 21
5 物料衡算.21
5.1 物料衡算的概念和依据.22
5.2 各个过程的物料衡算..22
6 能量衡算..23
6.1 能量衡算的概念和意义.23
6.2 各个过程的热量衡算..23
7 总结与展望 24
致谢 25
参考文献 26
1 研究背景
1.1 手性合成研究的意义
自然界中有无数多手性化合物，因此需要人们更多的探索与挖掘，而这些手性化合物具有两个对映异构体。顾名思义对映异构体很像人的左右手，一个有机分子具有不对称性，即其中某一原子(如碳)相连接的四个原子或基团互不相同，形成两种空间排布方式不同的对映异构体，互成镜像，不能重合[1]。它们看起来非常相似，但是不完全相同甚至达到的反应效果也是相反的。对于手性药物，一个异构体可能是有效的，而另一个异构体可能是无效甚至是有微害的。手性制药就是通过不同的对应异构体的这种原理，开发出具有药效高、副作用小的药物。并且在临床治疗等方面，病人如果服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效（不良）对映体所引起的毒副作用[2]，并且还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担，可以说是达到双赢的效果。除此之外还能达到药物动力学以及剂量上面更好的控制，同时提高药物的专一性[1]。这几类优势可以预示着未来市场前景的广阔发展和经济价值的快速上升。现在，手性合成成为生物化学、药学等学科的热门新型研究项目，迅速的发展，高效手性化合方法得到了来自各地的许多科学家和实业家的兮兮青睐和热情关注[4]。
1.1.1 手性合成在制药领域中的应用
在化学中能体现出高效催化剂，大幅度加快反应速度，最高可达非酶催化反应速度的1012倍的酶在制药的领域中可谓深受研究人员的喜爱。在过去20年，化学-酶合成法得到很大的发展和应用，现在绝大多数的药物为低于 50个原子组成的有机小分子 ，单在此之中有很大一部分具有手性中心，通过与体内大分子之间的严格手性匹配和分子识别的实现[4]来达成它的药理作用。有些因素如含手性的化学药物对映体在人体内的药理活性、代谢过程及毒性往往有着明显的差异。但有些药物的两种对映体生理活性相似，只是其药效强度有所不同[4]，如：抗癌药环磷酰胺，S-对映体活性是R-对映体的2倍。有些药物的两个对映体具有完全不同的生理活性，其中一种甚至有较强的毒、害作用，目前，如：镇静药沙度利胺（反应停），(R)-对映体有镇静作用[7]，(S)-对映体及其代谢产物有严重的胚胎毒性和致畸作用[6]。但人类从未有停止过对手性药物研究和放弃，反而在经历过惨痛的教训重拾信心，准备再战。例如在上个世纪50年代曾遭遇过惨败，德国一家制药公司曾经开发出一种治疗孕妇早期不适的药物——反应停，药效很好，但医生很快发现，服用了反应停的孕妇生出来的婴儿很多四肢残缺[7]。但从现在的市场格局来看，2002年全球500种畅销药物中手性化学品药物有289种，占59%。专家预测，2005年世界手性化学品药物总销售额将达1720亿美元，2010年可望超过2500亿美元。而随着手性技术的日臻成熟，世界手性药物市场以前所未有的速度迅猛发展，手性化学品占总药物化学品需求的比例将从61%上升到70%左右。据相关数据显示，在国际制药界，手性技术已被广泛应用到消化系统疾病、心血管病、癌症药物的开发上，手性药物的销售额已占全球药物销售额的40%以上，并呈逐年上升趋势[8]。
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