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可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)试剂盒说明书

可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)试剂盒说明书
可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)试剂盒说明书

货号:QS3404-50 规格:50管/48样可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)试剂盒说明书

紫外分光光度法

正式测定前务必取 2-3个预期差异较大的样本做预测定

测定意义:

SSS(EC 2.4.1.21)通常以游离态存在于质体基质中,催化淀粉链延长,主要负责支链淀粉的合成。

测定原理:

SSS催化ADPG与淀粉引物(葡聚糖)反应,将葡萄糖分子转移到淀粉引物上,同时生成ADP,在反应体系中添加的丙酮酸激酶、己糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶依次催化NADP+还原为NADPH,NADPH生成量与前一步反应中ADP生成量呈正比,340nm下测定NADPH增加量即可计算SSS活性。

自备实验用品及仪器:

紫外分光光度计、水浴锅、台式离心机、移液器、1 mL石英比色皿、研钵、冰和蒸馏水。

试剂的组成和配制:

提取液:液体60mL×1瓶,4℃保存;

液体一:7mL×2瓶,4℃保存;

液体二:4mL×2瓶,4℃保存;

液体三:8mL×2瓶,4℃保存;

粉剂一:2支,4℃保存;

粉剂二:2支,4℃保存;

粉剂三:2支,-20℃保存;

粉剂四:2支,4℃保存;

粉剂五:2支,4℃保存;

粉剂六:2支,-20℃保存;

粉剂七:2支,-20℃保存;

粉剂八:2支,4℃保存;

粉剂九:2支,4℃保存;

粉剂十:2支,-20℃保存;

试剂一:液体×1支,-20℃保存;临用前加入500μL蒸馏水,充分溶解备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。

试剂二:粉剂×1支,-20℃保存;临用前加入500μL蒸馏水,充分溶解备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。

反应液Ⅰ的配制:临用前取液体一、粉剂一、粉剂二和粉剂三各一支,依次把粉剂一、粉剂二和粉剂三转移到液体一中混合溶解;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。

反应液Ⅱ的配制:临用前取液体二、粉剂四、粉剂五、粉剂六和粉剂七各一支,依次把粉剂四、粉剂五、粉剂六和粉剂七转移到液体二中混合溶解;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。

反应液Ⅲ的配制:临用前取液体三、粉剂八、粉剂九和粉剂十各一支,依次把粉剂八、粉

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剂九和粉剂十转移到液体三中混合溶解;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。

粗酶液制备:

按照组织质量(g):提取液体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g组织,加入1mL 提取液),进行冰浴匀浆。10000g 4℃离心10min,取上清,置冰上待测。

测定步骤:

1、分光光度计预热30min以上,调节波长至340nm,蒸馏水调零。

2

,冰浴冷却

ΔA=A2-A1。

注意:反应液Ⅰ如有沉淀,加入之前要使之充分溶解混匀。

SSS活性计算:

1、按样本蛋白浓度计算:

单位的定义:每mg组织蛋白每分钟催化产生1nmol NADPH定义为一个酶活力单位。

SSS(nmol/min/mg prot)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(Cpr×V样) ÷T×稀释倍数

=522×ΔA÷Cpr

此法需要自行测定样本蛋白质浓度。

2、按照样本鲜重计算

单位的定义:每g组织每分钟催化产生1nmol NADPH定义为一个酶活力单位。

SSS活性(nmol/min/g 鲜重)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(V样÷V样总×W)÷T×稀释倍数=522×ΔA÷W

V 反总:反应体系总体积,5.7×10-4 L;ε:NADPH摩尔消光系数,6.22×103 L / mol /cm;d:比色皿光径,1cm;V样:加入样本体积,0.15 mL;V样总:加入提取液体积,1 mL;T:反应时间,2 min;稀释倍数:1.71;Cpr:样本蛋白质浓度,mg/mL;W:样本质量。

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可溶性淀粉合成酶试剂盒使用说明

可溶性淀粉合成酶试剂盒使用说明 分光光度法注意:正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定 货号:BC1850 规格:25管/24样 产品说明: SSS(EC2.4.1.21)通常以游离态存在于质体基质中,催化淀粉链延长,主要负责支链淀粉的合成。SSS催化ADPG与淀粉引物(葡聚糖)反应,将葡萄糖分子转移到淀粉引物上,同时生成ADP,在反应体系中添加的丙酮酸激酶、己糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶依次催化NADP+还原为NADPH,NADPH生成量与前一步反应中ADP生成量呈正比,340nm下测定NADPH 增加量即可计算SSS活性。 需自备的的仪器和用品 紫外分光光度计、水浴锅、台式离心机、移液器、1mL石英比色皿、研钵、冰和蒸馏水。 产品组成: 提取液:液体30mL×1瓶,4℃保存; 液体一:7mL×1瓶,4℃保存; 液体二:4mL×1瓶,4℃保存; 液体三:8mL×1瓶,4℃保存; 粉剂一:1支,4℃保存; 粉剂二:1支,4℃保存; 粉剂三:1支,-20℃保存; 粉剂四:1支,4℃保存;

粉剂五:1支,4℃保存; 粉剂六:1支,-20℃保存; 粉剂七:1支,-20℃保存; 粉剂八:1支,4℃保存; 粉剂九:1支,4℃保存; 粉剂十:1支,-20℃保存; 试剂一:液体×1支,-20℃保存;临用前加入250μL蒸馏水,充分溶解备用,用不完的试剂4℃保存; 试剂二:粉剂×1支,-20℃保存;临用前加入250μL蒸馏水,充分溶解备用,用不完的试剂4℃保存; 反应液Ⅰ的配制:临用前取液体一、粉剂一、粉剂二和粉剂三各一支,依次把粉剂一、粉剂二和粉剂三转移到液体一中混合溶解。 反应液Ⅱ的配制:临用前取液体二、粉剂四、粉剂五、粉剂六和粉剂七各一支,依次把粉剂四、粉剂五、粉剂六和粉剂七转移到液体二中混合溶解。 反应液Ⅲ的配制:临用前取液体三、粉剂八、粉剂九和粉剂十各一支,依次把粉剂八、粉剂九和粉剂十转移到液体三中混合溶解。 操作步骤: 一、粗酶液制备 按照组织质量(g):提取液体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g组织,加入1mL提取液),进行冰浴匀浆。10000g4℃离心10min,取上清,置冰上待测。 二、测定步骤 1、分光光度计预热30min以上,调节波长至340nm,蒸馏水调零。 2、在EP管中按顺序加入下列试剂

淀粉颗粒形态及结构

淀粉颗粒形态及结构 1.1 淀粉颗粒的形态结构 淀粉是植物经过光合作用形成的,不同植物来源的淀粉,形状和大小都不相同(见表1-1)。小麦有两种不同形状和大小的淀粉颗粒:扁豆形的大颗粒,直径15~35um称为A淀粉;呈球形的小颗粒,直径2~10um,称为B淀粉,经研究这两种淀粉的化学组成相同。小麦淀粉扫描电镜图见图1-1和1-2,其他淀粉的形态如下表 表1-1 淀粉来源作物特性形态直径(um) 小麦谷物双型小扁豆形(A型)15~35um 圆球形(B型)2~10um 大麦谷物双型 A型15~25um B型2~5um 黑麦谷物双型 A型10~40um B型5~10um 燕麦 (易聚合)谷物单型多角形3~16um 80um(复合粒) 普通玉米谷物单型多角形2~30um 糯性玉米谷物单型球形5~25um 高直链玉米谷物单型不规则形2~30um 大米谷物单型多角形3~8um(小颗粒) 150um(复合粒 高粱谷物单型球形 5~20um 豌豆种子单型椭圆形5~10um 土豆块茎单型椭圆形5~100um 木薯(不易老化) 根类单型椭圆形5~35um 1.2 淀粉颗粒的晶体结构 淀粉粒由直链淀粉分子(Am)和支链淀粉分子(Ap)组成,但所有淀粉粒的共性是具有结晶性,用X射线衍射法证明淀粉粒具有一定形态的晶体构造,用X--射线衍射法和重氢置换法,可测得各种淀粉粒都有一定的结晶化度,见表1-2 表1-2 种类结晶化度(%)测定法 马铃薯 25 X--射线衍射法 小麦36 稻米38 玉米39 糯玉米39 高直链淀粉 19 甘薯37 X--射线衍射是物质分析鉴定,尤其是研究分析鉴定固体物质的最有效普遍的方法,X--射线的波长正好与物质微观结构中原子、离子间的距离(一般为1~10埃)相当,所以它能被晶体衍射。借助晶体物质的衍射图是迄今为止最有效能直接观察到物质微观结构的实验手段。

结合态淀粉合成酶(Granule-bound starch synthase,GBSS)试剂盒说明书

货号:MS3405 规格:100管/96样结合态淀粉合成酶(Granule-bound starch synthase,GBSS) 试剂盒说明书 微量法 正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定 测定意义: GBSS(EC 2.4.1.21)以束缚态存在于淀粉体中,催化淀粉链的加长反应,主要负责直链淀粉的合成。 测定原理: GBSS催化ADPG与淀粉引物(葡聚糖)反应,将葡萄糖分子转移到淀粉引物上,同时生成ADP;进一步通过反应体系中添加的丙酮酸激酶、己糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶依次催化NADP+还原为NADPH,其中NADPH生成量与前一步反应生成的ADP数量呈正比,通过340nm下测定NADPH 的增加量,可以计算GBSS活性。 自备实验用品及仪器: 紫外分光光度计/酶标仪、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、微量石英比色皿/96孔板、研钵、冰和蒸馏水。 试剂的组成和配制: 提取液:液体100mL×2瓶,4℃保存; 试剂一:液体40mL×1瓶,4℃保存; 试剂二:粉剂×1瓶,4℃保存;临用前加入14mL试剂一充分混匀备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融; 试剂三:粉剂×1瓶,4℃保存;临用前加入8mL试剂一充分混匀备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融; 试剂四:粉剂×1瓶,4℃保存;临用前加入10mL试剂一充分混匀备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融; 试剂五:液体×1支,-20℃保存;临用前加入500μL蒸馏水,充分溶解备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融; 试剂六:粉剂×1支,-20℃保存;临用前加入500μL蒸馏水,充分溶解备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融; 粗酶液制备: 称取0.1~0.2g组织(建议称取约0.1g组织),加入1mL提取液,冰浴中匀浆。10000g ,4℃离心10min,弃上清,在沉淀中加入1mL提取液充分混匀,置冰上待测。 测定步骤: 1、分光光度计或酶标仪预热30min以上,调节波长至340nm,蒸馏水调零。 2 第1页,共2页

酶法合成阿莫西林原理

酶法合成阿莫西林介绍 β-内酰胺抗生素经过多年的发展,己成为抗生素中的最主要类型之一。由于具有良好的抗菌效力,较低的毒副作用,在临床上广泛应用,其发展非常迅速。现全世界耗用量已过万吨,预计今后还会增长。其中,青霉素和头孢菌素为最重要的两大类β-内酰胺抗生素。酶法合成技术始于20世纪60年代末70年代初,经过30多年的发展,现在酶缩合反应技术、产品分离以及固定化酶技术等方面取得很大的发展,配套技术日益完善,具备了大规模工业化生产的条件。全球著名的β-内酰胺抗生素生产厂家如荷兰DSM公司已有酶法合成的商品头孢氨苄、阿莫西林等产品面世。由于酶法应用于β-内酰胺抗生素合成,不仅可减少反应步骤,而且还可减少废弃物的产生,有利于保护环境,降低生产成本,产品质量优异,所含杂质极少。因此,21世纪β-内酰胺抗生素的酶法合成将是发展的必然趋势。我国酶法合成研究起步并不晚,但至今仍未形成大规模工业化生产,与国外先进厂家差距较大。随着我国经济快速发展,人们对自身居住环境的要求,政府对环保的重视,政府和越来越多的企业加大“绿色化学制药”的研究开发,特别是加快工业化生产的推进进程。 酶法产品主要有三大特点: 一是产品含量稳定、变化小,可降低制剂在有效期内的检测风险,并且杂质低,降解速度慢,对制剂的安全性,尤其是特殊制剂的稳定性尤为重要。 二是酶法产品生产批量能够达到化学法产品的2~3倍,这既能够大幅度节省制剂生产商的检验成本,粗略估算原料检测成本能够节约人民币9元/kg;同时,也便于物流、仓储和生产管理。 三是酶法产品是通过生物酶一步到位生产而得,以纯净水为介质,不使用传统化学工艺中的特殊化工原料,有机溶剂的使用量大幅度减少90%,废水排放减少80%,品质更纯净。 1 青霉素酰化酶的发展 青霉素酰化酶是从微生物或其代谢产物中发现的一类具有特定活性的蛋白质。能够产生青霉素酰化酶的微生物广泛分布于细菌、放线菌、真菌和酵母中,如:醋酸杆菌、假单胞菌、粪产碱菌、黄单胞菌、产气单胞菌、大肠杆菌、芽孢杆菌、枝状杆菌、克氏梭菌( Kluyvera) 等,其中常用的有巴氏醋酸杆菌、粪产碱

可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)试剂盒说明书

货号:QS3404-50 规格:50管/48样可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)试剂盒说明书 紫外分光光度法 正式测定前务必取 2-3个预期差异较大的样本做预测定 测定意义: SSS(EC 2.4.1.21)通常以游离态存在于质体基质中,催化淀粉链延长,主要负责支链淀粉的合成。 测定原理: SSS催化ADPG与淀粉引物(葡聚糖)反应,将葡萄糖分子转移到淀粉引物上,同时生成ADP,在反应体系中添加的丙酮酸激酶、己糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶依次催化NADP+还原为NADPH,NADPH生成量与前一步反应中ADP生成量呈正比,340nm下测定NADPH增加量即可计算SSS活性。 自备实验用品及仪器: 紫外分光光度计、水浴锅、台式离心机、移液器、1 mL石英比色皿、研钵、冰和蒸馏水。 试剂的组成和配制: 提取液:液体60mL×1瓶,4℃保存; 液体一:7mL×2瓶,4℃保存; 液体二:4mL×2瓶,4℃保存; 液体三:8mL×2瓶,4℃保存; 粉剂一:2支,4℃保存; 粉剂二:2支,4℃保存; 粉剂三:2支,-20℃保存; 粉剂四:2支,4℃保存; 粉剂五:2支,4℃保存; 粉剂六:2支,-20℃保存; 粉剂七:2支,-20℃保存; 粉剂八:2支,4℃保存; 粉剂九:2支,4℃保存; 粉剂十:2支,-20℃保存; 试剂一:液体×1支,-20℃保存;临用前加入500μL蒸馏水,充分溶解备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 试剂二:粉剂×1支,-20℃保存;临用前加入500μL蒸馏水,充分溶解备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 反应液Ⅰ的配制:临用前取液体一、粉剂一、粉剂二和粉剂三各一支,依次把粉剂一、粉剂二和粉剂三转移到液体一中混合溶解;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 反应液Ⅱ的配制:临用前取液体二、粉剂四、粉剂五、粉剂六和粉剂七各一支,依次把粉剂四、粉剂五、粉剂六和粉剂七转移到液体二中混合溶解;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 反应液Ⅲ的配制:临用前取液体三、粉剂八、粉剂九和粉剂十各一支,依次把粉剂八、粉 第1页,共2页

淀粉颗粒形态及结构

淀粉颗粒形态及结构 淀粉颗粒的形态结构 淀粉是植物经过光合作用形成的,不同植物来源的淀粉,形状和大小都不相同(见表1-1)。小麦有两种不同形状和大小的淀粉颗粒:扁豆形的大颗粒,直径15~35um称为A淀粉;呈球形的小颗粒,直径2~10um,称为B淀粉,经研究这两种淀粉的化学组成相同。小麦淀粉扫描电镜图见图1-1和1-2,其他淀粉的形态如下表 表1-1 淀粉颗粒的晶体结构 淀粉粒由直链淀粉分子(Am)和支链淀粉分子(Ap)组成,但所有淀粉粒的共性是具有结晶性,用X射线衍射法证明淀粉粒具有一定形态的晶体构造,用X--射线衍射法和重氢置换法,可测得各种淀粉粒都有一定的结晶化度,见表1-2 表1-2 X--射线衍射是物质分析鉴定,尤其是研究分析鉴定固体物质的最有效普遍的方法,X--射线的波长正好与物质微观结构中原子、离子间的距离(一般为1~10埃)相当,所以它能被晶体衍射。借助晶体物质的衍射图是迄今为止最有效能直接观察到物质微观结构的实验手段。

完整淀粉颗粒具有三种类型的X--射线衍射图谱,分别称为A、B、C形:大多谷物淀粉和支链淀粉呈现A形,高直链淀粉谷物和马铃薯、块茎类淀粉和老化淀粉呈现B形,豆类淀粉和块根类多为C形:C形是A形和B形的混合物。 直链淀粉包和化合物晶体的X--射线衍射图谱呈现V形,在天然淀粉中不存在,仅在淀粉糊化后,与类脂物及有关化合物形成复合物后产生的。A、B、V形的X--射线衍射图谱如图1-3淀粉颗粒的轮纹和偏光十字 在显微镜下观察淀粉粒,看到表面有轮纹结构,像树木年轮,各轮纹层围绕的一点叫“粒心”,又叫“脐”。根据粒心数目和轮纹情况,淀粉粒可分为:单粒、复粒、半复粒三种。 在偏光显微镜下,观察淀粉颗粒会出现黑色的十字,将颗粒分成四个白色区域,称为偏光十字。这是由于淀粉颗粒的有序结构产生的双折射现象。当淀粉粒充分膨胀、压碎或受热干燥时,晶体结构即行消失, 淀粉化学特性 直链淀粉和支链淀粉 淀粉是由α-D-葡萄糖组成的多糖高分子化合物,有直链状和支叉状两种分子,分别称为直链淀粉和支链淀粉。见图2-1,2为直链淀粉和支链淀粉的分子结构。 谷物颗粒中心主要是支链淀粉,外围主要是直链淀粉和酯类; 土豆淀粉:小颗粒中磷脂含量高,大颗粒则低。 小麦淀粉中含戊聚糖 直链淀粉的性质 1. 直链淀粉是线性的α-葡聚糖,结构中99%是以α糖苷键连接,还有1%是以α糖苷键连接,也就是分子中有分叉点。 2. 直链淀粉的分子量一般在105~106之间,每一个淀粉颗粒含有×109个Am。 3. 直链淀粉空间构象是卷曲成螺旋结构,以麦芽糖为重复单元,糖苷键角是117o,每一转由六个葡萄糖苷组成。 4. 当淀粉在水中加热高于糊化温度后,Am从淀粉粒中游离出,溶于水中;温度升高,大分子和带分支的Am被溶出。 5. Am淀粉与碘、有机酸、醇形成螺旋包合物,淀粉溶液中加入正丁醇可使Am淀粉沉淀,形成了不溶性复合物。 6. Am淀粉易老化,即两个螺旋体形成双螺旋。 支链(Ap)淀粉的性质 1. Ap淀粉的支叉位置以α糖苷键连接,其余为α糖苷键连接,约5%为α糖苷键;分子量在107~109。 2. Ap淀粉随机分叉,具有三种形式的链:A--链,由α糖苷键连接的葡萄糖单元,是分子最外端的链;B—链,由α糖苷键和α糖苷键组成;C—链,由α糖苷键和α糖苷键连接的葡萄糖单元再加一个还原端组成。见图2-3为支链淀粉的分子形式。 3. Ap淀粉在水中形成球状颗粒,不易老化,当浓度为%时,就形成双螺旋结构,呈现凝胶状。 玉米和小麦淀粉的Am含量为28%,马铃薯淀粉为21%,木薯淀粉为17%,高直链玉米的Am含量高达70%,糯玉米淀粉的Am只有1%,同一品种间的直支比基本相同。 性质差异 表2-1

蔗糖合成酶、淀粉去支酶和淀粉分支酶

一、蔗糖合成酶、淀粉去支酶和淀粉分支酶 (1)蔗糖合成酶主要负责降解卸载到籽粒中的蔗糖,从而为淀粉合成提供原料。相关研究表明蔗糖合成酶既可催化蔗糖分解又可催化蔗糖合成,是一种可逆酶,一般认为其主要起分解蔗糖的作用。 (2)淀粉去支酶能特异性地水解淀粉中的α(1,6)-糖苷键,属于淀粉水解酶家族。 (3)淀粉分支酶酶是淀粉体内合成支链淀粉的关键酶,它能切开α-1,4-葡聚糖直链供体(直链淀粉或支链淀粉的直链区)的α-1,4-糖苷键并同时催化 所切下的短链与受体链(原链或其他链)间α-1,6-糖苷键的形成,从而产生分支。 可见,蔗糖合成酶是蔗糖进入各种代谢途径所必需的关键酶之一,淀粉去支酶和淀粉分支酶是决定淀粉链长的分布的两种酶类。 二、基因视角下的圆粒豌豆和皱粒豌豆 皱粒豌豆DNA中插入了一段外来的DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能合成,蔗糖不能合成为淀粉,蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩。而圆粒豌豆编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成为淀粉,淀粉含量升高,淀粉含量高,有效保持水分,豌豆显得圆鼓鼓。 三、豌豆中的直链淀粉的形成 首先焦磷酸化酶催化1-磷酸葡萄糖和ATP反应生成ADP-葡萄糖,焦磷酸化酶表达受抑制或过量表达会引起淀粉含量的下降或增加。然后淀粉粒结合型淀粉合成酶催化从ADP-葡萄糖合成直链淀粉的反应,它利用支链淀粉的外部长支链作为合成直链淀粉的引物,当链延伸到足够长时从支链淀粉上断开,形成直链淀粉分子。淀粉粒结合型淀粉合成酶是决定籽粒中直链淀粉含量的关键酶。 结论:支链淀粉是豌豆淀粉的主要成分,而淀粉分支酶是其合成的关键酶。淀粉需通过焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶催化的连续反应生成,也就是说淀粉的合成过程是在多种酶的协调作用下进行的。故淀粉分酶支酶合成异常,会导致淀粉的合成受阻,而作为原料的蔗糖的含量则升高。

淀粉颗粒的结构与特性

第一节:淀粉颗粒的结构与特性 薯类淀粉要大于谷类淀粉:1.薯类中马铃薯淀粉颗粒最大,15~100um 5~35um 椭圆\球形2小麦:25~40um 扁豆形5~10um呈球形化学组成相同 3.玉米和高粱颗粒大小相似,平均15um 多角形和圆型 4.小淀粉特性与玉米相似,平均12um 5.大分燕麦相似,平均2~5um为多角形 1淀粉颗粒:直链分子和支链分子的聚合体。有序的结晶区+无序的无定形区 结晶区:X射线衍射玉米淀粉,马铃薯淀粉,木薯淀粉三种不同的X-光衍射图谱 大多数谷类呈A型,马铃薯和根类淀粉,老化淀粉B型谷类淀粉多为C型。 2各种不同晶型可转化:A型结构具有较高的热稳定性,通过温热处理B型可转为A型 3 淀粉颗粒的轮纹:①轮纹结构又称层状结构,各轮纹层围绕的一点叫粒心,又叫做脐 ②甲心轮纹:禾谷类淀粉颗粒粒心常在中央偏心轮纹:马铃薯淀粉颗粒粒心常偏于一侧 ③根据粒心及轮纹情况分:单粒多复粒复粒 4偏光十字:在偏光显微镜下观察,淀粉颗粒呈现黑色的十字而把淀粉颗粒分成4个白色的区域。 5淀粉颗粒水分相对湿度为65%,25℃时,多数商品天然淀粉含10%~20%水分。 6影响玉米小麦中高含量脂类化合物的存在会造成①抑制淀粉颗粒膨胀和溶解。②直链淀粉脂类络合物使淀粉糊淀粉膜不透明度或浑浊度增加,影响糊化淀粉增稠力和黏合力。③不饱合的脂类化合物在贮存期因氧化作用而酸败而影响其作用。 7pro含量高,使用时产生臭味或其他气味,蒸煮时易产生泡沫加工时遇水变蓝色 8淀粉的润胀:将干燥的天然淀粉置于冷水中,水分子可简单的进入淀粉颗粒的非结晶部分,分许多无定型部分的亲水基结合或被吸附,使淀粉颗粒在水中膨胀,这一现象较润胀。 9糊化概念:若将淀粉乳浆加热到一定程度55℃以上,淀粉颗粒突然膨胀,因膨胀的体积达到原来的体积的数百倍,所以原乳浆就变成黏稠的胶体溶液,这一现象叫淀粉的糊化。 本质:淀粉中有序或无序(晶体)状态的淀粉分子间的氢键断裂,淀粉分子分散在水中形成亲水性胶体溶液。 10 玉米淀粉生产工艺流程: (自己画) 11 玉米的浸泡目的①降低玉米粒的机械强度。②削弱保持淀粉的连接链。③使玉米粒膨胀,容易胚乳分离④浸提可溶性物质⑤防腐 12破碎:玉米浸泡后水分达40%~45%,玉米胚芽水分达60%左右,胚芽为籽粒一个重要成分40%左右的脂肪,15%~20%蛋白质。②一般采用二次破碎,彻底释放胚芽,第一次为粗磨,第二次为细磨粗破碎→齿磨③固液之比应为1:3,若液相过多,破碎速度快,达不到效果,若固相过多,黏稠大→过度破碎,胚受损。 13玉米麸质分离与淀粉洗涤:细淀粉乳的特征含较多蛋白质脂肪灰分等非淀粉物质。①在精制筛上过滤的淀粉悬浮液含很多杂质6%~10%的蛋白质0.5%~1。0%的脂肪.5~1.5%的可溶物质包括0.1~0.3%可溶性碳水化合物0.2~0.4%灰分,0.03%~0.04%的SO2 0.1%细渣及细砂②淀粉悬浮液由大小不同的粒子组成淀粉5~30um 渣皮<60um 麸质1~2um ③麸质颗粒在沉淀时,相互凝结在一起,形成100~170um聚积(没写完) 14离心分离法;在离心力作用下,淀粉与麸质相对密度差增几倍分离质量和速度有很大提高。 ①离心机分离法:密度小的麸质,纤维和脂肪所受浮力大于离心力,随水流沿碟片向中心动,通过收集室排出,密度大的喷嘴排出机外。②旋液器分离法:离心力作用下使颗粒大小和相对密度不同的淀粉和麸质得到分离。 15干燥:冷空气→热空气,分淀粉混合温度高:干燥快,会糊化。一般加热后空气130~150℃淀粉→50~60℃

(转化率)酶法合成头孢氨苄工艺研究

. 516 . 收稿日期:2012-08-10 基金项目:国家863计划(2012AA021204)。 作者简介:王艳艳,女,生于1978年,学士,工程师,主要从事生物酶的制备和应用,E-mail: wyycspc@https://www.wendangku.net/doc/562604838.html, 文章编号:1001-8689(2013)07-0516-04 酶法合成头孢氨苄工艺研究 王艳艳 袁国强 朱科 王进贤 (石药集团中诺药业(石家庄)有限公司,河北省抗生素工程技术研究中心,石家庄 050041) 摘要:目的 酶法合成氨苄西林工艺优化并回收套用母液中的母核。方法 采用酶催化法,以7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸(7-Amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid , 7-ADCA) 为母核,苯甘氨酸甲酯(D-phenylglycine methyl ester, PGM) 为酰基供体,在水相中用固定化青霉素酰化酶(Penicillin Gacylase, PGA)催化合成头孢氨苄(Cephalexin);对投酶量、侧链与底物投料比、反应温度、反应pH 、反应时间及母液中7-ADCA 回收套用等条件进行优化,考察头孢氨苄摩尔收率及产品质量。结果 工艺优化后头孢氨苄摩尔收率85%以上,套用母液中回收的7-ADCA 后头孢氨苄摩尔收率91%以上,高于目前化学法的收率(89%),产品质量合格。结论 酶法合成头孢氨苄工艺反应条件温和,收率高,排放废水中仅含有一些简单的无机盐,对环保无压力,属于绿色合成工艺。 关键词:青霉素G 酰化酶;头孢氨苄;7-ADCA 中图分类号:R978.1+1 文献标识码:A Study on preparation of cephalexin by enzymatic method Wang Yan-yan, Yuan Guo-qiang, Zhu Ke and Wang Jin-xian (Shijiazhuang Pharm.Group Hebei Zhongnuo Pharmaceutical Co., LTD, Hebei Province Antibiotic Engineering Technology Research Center, Shijiazhuang 050041) Abstract Objective To study the process optimization of cephalexin by enzymatic synthesis and recycling the nucleus in the mother liquid. Method Using the enzymatic method, 7-amino-3-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid as the nucleus, D-phenylglycine methyl ester as the acyl donor, in the aqueous phase with immobilized penicillin G acylase catalyzed synthesis of cephalexin; temperature, pH, side chain and substrate feed ratio, investment conditions, Such as the amount of enzyme, reaction time and recycling the nucleus in the mother liquid was optimized, examining the yield and quality of the products. Result The molar yield of cephalexin was 85% after process optimization, and the molar yield of cephalexin was 91% after mother liquor was recycled, it was higher than the chenmical method(89%), and product quality was quali ? ed. Conclusion The reaction conditions of enzymatic cephalexin was mild, the yield was higher, waste water of reaction contained only some simple inorganic salt and it decreased the environmental pressure, which belonged to the green synthesis process. Key words Penicillin G acylase; Cephalexin; 7-ADCA 头孢氨苄是广谱抗生素,通过抑制细胞壁的合成,达到杀菌作用,是目前临床使用量较大的一个半合成头孢菌素,是头孢类抗生素中的一个主要品种。 头孢氨苄的传统合成方法是把母核和侧链经过 化学方法结合而得到头孢氨苄[1-2],化学合成过程经过混酐、缩合、水解和结晶等工序,由于需要基团保护、工艺路线较长,工序中用到吡啶、特戊酰氯、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)β-萘酚等毒性很大的 中国抗生素杂志2013年7月第38卷第7期 DOI:10.13461/https://www.wendangku.net/doc/562604838.html,ki.cja.005215

结合态淀粉合成酶(GBSS)活性检测试剂盒说明书 紫外分光光度法

结合态淀粉合成酶(GBSS)活性检测试剂盒说明书紫外分光光度法 注意:正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定。 货号:BC3290 规格:50T/48S25T/24S 产品内容: 提取液:液体100mL×1瓶,4℃保存; 试剂一:液体40mL×1瓶,4℃保存; 试剂二:粉剂×2瓶,4℃保存;临用前每支加入7mL试剂一。 试剂三:粉剂×2瓶,-20℃保存; 试剂四:粉剂×2瓶,-20℃保存;临用前每支加入5mL试剂一。 试剂五:粉剂×2瓶,-20℃保存;临用前每支加入8mL试剂一。 试剂六:粉剂×2支,-20℃保存;临用前加入416μL双蒸水,充分溶解备用,用不完的试剂4℃保存; 试剂七:液体250μL×3支,-20℃保存; 试剂八:液体12.5μL×2瓶;每支临用前加入溶解好的4mL试剂四 反应液Ⅰ的配制:临用前在试剂二中加入7mL试剂一,缓慢加热,逐渐升温使其溶解,冷却后加入试剂三混合溶解。这样可以分两批配制并且测定。 产品说明: GBSS(EC 2.4.1.21)以束缚态存在于淀粉体中,催化淀粉链的加长反应,主要负责直链淀粉的合成。 GBSS催化ADPG与淀粉引物(葡聚糖)反应,将葡萄糖分子转移到淀粉引物上,同时生成ADP;进一步通过反应体系中添加的丙酮酸激酶、己糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶依次催化NADP+还原为NADPH,其中NADPH 生成量与前一步反应生成的ADP数量呈正比,通过340nm下测定NADPH的增加量,可以计算GBSS活性。 需自备的的仪器和用品: 紫外分光光度计、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、1mL石英比色皿、研钵、冰和蒸馏水。 操作步骤:

α-淀粉酶的生产工艺

α-淀粉酶的发酵生产工艺 摘要:α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。目前,α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。 1.菌种的选育 1. 1 细菌的分离与初步鉴定: 将土壤系列稀释,把10-3 、10-4、10-5分别涂布到淀粉培养基上,27℃倒置培养2天,将长出的菌落接入斜面。将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天,用碘液染色,记录透明圈大小和菌落直径,计算D/d值。保菌供下次实验用。 1.2 紫外线诱变育种: 取活化后的菌种配成菌悬液、稀释;倒淀粉培养基平板,将菌悬液涂布其表面;用紫外线处理平板0、2min、4min、6min、8min、10min,每个处理2次重复;放到黑暗中倒置培养,37℃培养48h,分别计数诱变组和对照组平板上的菌落数,并计算致死率;加入碘液,分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径,计算D/d值;将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。 1.3 诱变方法以及变异菌株的筛选 ①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。 ②以NTG为诱变剂,按一定处理剂量(μg/ml),在一定pH值的缓冲液中30℃恒温振荡处理1~4 h。 ③经高速离心分离,移植于液体完全培养基进行后培养。 ④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上,经24 h培养形成小菌落。 ⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉BY液体培养基中,30℃培养36 h。 ⑥用2#定性滤纸制成5 mm disc(小圆纸片),并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌)。倒入200 mm×300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中,冷却凝固。然后把5 mm disc 纸顺序放在培养基表面。 ⑦用微量注射器分别吸取培养液,移植到相应的disc上。把disc培养皿经37℃,24h分别培养。 ⑧把KI-I2液用喷雾器均匀分布在disc培养皿培养基的表面上,并挑出淀粉水解圈大的

谷胱甘肽化学与酶法合成

谷胱甘肽化学法和酶法合成 1 化学性质 谷胱甘肽(glutathione,GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽,半胱氨酸上的巯基为其活性基团(故谷胱甘肽常简写为G-SH)分子式为C10H17N3O6S,分子量为307.32348,熔点为189~193℃,晶体呈无色透明细长拉状,等电点为5.93。GSH有还原型(G-SH)和氧化型(G-S-S-G)两种形式,在生理条件下以还原型GSH占绝大多数。谷胱甘肽还原酶催化两型间的互变。该酶的辅酶为磷酸糖旁路代谢提供的NADPH。 图1 GSH的结构式 2 药理作用 GSH可促进糖、脂肪及蛋白质代谢,加速自由基排泄,保护肝脏的合成、解毒、灭活激素等功能。 3 谷胱甘肽的生产方法 1888年,GSH首先从酵母中分离出来。日本1983年进行了含量较多的GSH 酵母的生产,其后又研究了GSH提取、分离技术及分析检测方法。目前国外实现了GSH规模生产。世界主要的氨基酸制造商Kyowa,Aji-nomoto和Degussa 等都相继投巨资于氨基酸的研究与开发,仅Kyowa 1998年氨基酸的研究与开发就耗费达1.9亿美元,而GSH是其重点之一,Kyowa目前是GSH主要的供应商。目前GSH的主要生产方法有:萃取法、发酵法、酶法和化学合成法。 3.1萃取法 萃取法主要是通过萃取和沉淀的方法从GSH含量比较高的动植物组织中将GSH分离提取的一种方法,GSH的早期生产都是采用萃取法,是生产GSH的经典方法,也是发酵法生产流程中的下游过程基础。其工艺路线如下图:

图2 GSH发酵法工艺路线图 该方法的不足:由于GSH在组织中含量极低,可用原料少,制备的纯度和收率都不高,故在实际生产中应用不广泛。 3.2酶法 在酶催化合成GSH中,几种关键的化合物和条件包括:GS HⅠ和GS HⅡ、氨基酸原料(L-谷氨酸、甘氨酸和L-半胱氨酸)、ATP、保持GS HⅠ和GSHⅡ活性所必需的辅因子(Mg2+)和一个适当的pH值环境。合成中,需求大量ATP,给GSH的工业化生产带来麻烦,大大提高了GSH生物合成的成本,所以只能寻求一个ATP生成系统来藕联ATP消耗系统。两种系统同在一种生物体内的称为自藕联系统,在多种生物体内的称为共藕联系统。自藕联系统研究的比较少,因为很难找到一种生物体同时含有ATP生成系统和ATP消耗系统。 Murata等人发现酒酵解菌(s.cerevisae)中的葡萄糖是最简单的ATP生产系统之一,可以提供足量的ATP用来GSH的生物合成。酶催化法合成GSH的浓度可以达到99/l,但是所用的氨基酸原料比较贵,提高了GSH生物合成的成本。 3.3发酵法 生物发酵法是利用廉价的糖作为原料,利用微生物体内物质的代谢途径来合成GSH的方法。由于发酵法所使用的细菌或酵母容易培养,加之生产方法及工艺的不断改进和完善,因此微生物发酵法已成为目前GSH工业化生产的最普遍方法。在工业上,生物发酵法一般都选用s.eerevisae和Candidautilis为原料进行发酵。 一般情况下,微生物细胞中GSH含量不高,仅为细胞干重的0.1~1.0%。过高含量的GSH容易破坏体内业已平衡的氧化还原环境,GSH是胞内产物,实际生产过程中需要进行提取,较低的含量无疑会大大提高生产成本。因此,发酵法生产GSH的关键问题在于如何提高细胞密度以及细胞内的GSH含量。二者的有机结合将有利于GSH产量的大幅度提高。

玉米淀粉的生物合成及其关键酶

玉米淀粉的生物合成及其关键酶 摘要:淀粉是许多植物重要的储藏物质。近10年来,淀粉生物合成的研究进展很快,特别是对淀粉合成过程中的关键酶的研究比较深入,已经达到了分子水平。目前,许多研究结果揭示了玉米淀粉的生物合成涉及4类酶——ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶和去分支酶,它们在淀粉的生物合成中发挥着不同作用。本文综述了玉米淀粉合成中4类关键酶的生理生化特性、分子生物学特性以及表达调控等方面的研究进展,并讨论了今后的可能发展方向,旨在为相关研究提供参考。 关键词:玉米淀粉;生物合成;关键酶 引言 淀粉是人类的主要食物来源之一,也是化学工业的重要原料。玉米淀粉是最主要的淀粉产品,占据了国际淀粉市场80%以上的市场份额[1]。美国淀粉加工业95%的淀粉是玉米淀粉,我国淀粉的主要生产原料也是玉米。玉米淀粉除了作为食品和饲料外,还被广泛用于制造酒精、纸张、粘合剂、生物降解塑料、建筑和包装材料。玉米淀粉有直链和支链之分,直链淀粉是D-葡萄糖基以α-(1,4)糖苷键连接的多糖链,支链淀粉分子中除有叫α-(1,4)糖苷键的糖链外,还有α-(1,6)糖苷键连接的分支。淀粉在不同领域中的应用取决于其分子结构,淀粉分子结构的重要参数包括: ( 1)直链淀粉和支链淀粉的比例( 直/ 支比) ; (2 )直链淀粉的聚合度; ( 3)支链淀粉分支链长及分布等等,这些参数影响淀粉加工的理化和功能特性。淀粉的理化性质主要包括: ( l)淀粉凝胶化所需温度; (2 )凝胶化淀粉的赫性; ( 3)长期保存或冻融过程稳定性。这些特性决定着其在食品和工业应用中的价值其中, 直/支比是淀粉分子结构最重要的分子结构参数, 例如, 普通玉米淀粉直/ 支比为1 :3, 但是直/ 支比大于l 的高直链淀粉, 具有更快的凝胶化作用, 凝胶强度高, 作为食品添加剂在改善食品的质地和结构方面有独特效果许多类型的胶卷中用高直链淀粉, 是因其具有独特的透明性, 柔韧性, 拉伸强度及防水性目前人们对环保日益关注, 高直链淀粉生产的可再生可降解膜可以减少工业废气及减弱温室效应气体的释放, 正日益引起人们的兴趣。支链淀粉具有更好的勃性, 可增加膨化食品的体积, 作为食品添加剂具有不同于直链淀粉的效果, 在翻合剂领域具有较多应用此外, 那些介于直链淀粉和支链淀粉之间的中间成分, 其淀粉分支链的长度和分支程度等物理参数有所不同, 可能会有不同的理化性质, 因而有着不同的用途[2]。

淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)试剂盒说明书

货号:MS3406 规格:100管/48样淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)试剂盒说明书 微量法 正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定 测定意义: SBE(EC 2.4.1.18)主要存在于植物中,是参与支链淀粉合成的关键酶,测定SBE活性在淀粉生物合成、优质农作物品种选育和品质遗传改良研究中具有重要意义。 测定原理: 直链淀粉和碘结合后在660nm有特征光吸收,SBE使直链淀粉含量减少,从而降低了淀粉-碘复合物在660nm吸收值,一定时间内吸光度下降的百分率可以反映SBE活性。 自备实验用品及仪器: 可见分光光度计/酶标仪、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、微量石英比色皿/96孔板、研钵、冰、蒸馏水 试剂的组成和配制: 提取液:液体100mL×1瓶,4℃保存; 试剂一:液体10mL×1瓶,4℃保存; 试剂二:粉剂×1支,4℃保存;临用前每支加入1mL蒸馏水,95℃沸水浴充分溶解后备用;用不完的试剂4℃保存; 试剂三:液体13mL×1瓶,4℃保存; 试剂四:液体1mL×支,4℃避光保存; 粗酶液提取: 按照组织质量(g):提取液体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g组织,加入1mL 提取液),进行冰浴匀浆。15000g 4℃离心10min,取上清,置冰上待测。 测定步骤: 1、分光光度计预热30min以上,调节波长到660 nm,蒸馏水调零。 2 每个测定管需设个一个对照管。 第1页,共2页

注意: 1、可以在不同对照管中加入不同样品的粗酶液,然后集中进行5min 95℃沸水浴处理。 2、试剂二如有沉淀,务必沸水浴溶解后使用。 SBE活力单位的计算: 1、按照蛋白浓度计算 单位的定义:以波长660nm的吸光度下降百分率表示,每mg蛋白在反应体系中每降低1%碘蓝值为一个酶活性单位。 SBE活性(U/mg prot)=( A对照管-A测定管)/A对照管÷Cpr ×100 2、按照样本鲜重计算 单位的定义:以波长660nm的吸光度下降百分率表示,每g组织在反应体系中每降低1%碘蓝值为一个酶活性单位。 SBE活性(U/g 鲜重)=(A对照管-A测定管)/A对照管÷(W÷V样总)×100 V样总:提取液总体积,1mL;Cpr:样本蛋白质浓度,mg/mL;W:样品质量,g。 第2页,共2页

生物酶法制备生物柴油研究综述.

生物酶法制备生物柴油研究综述 分数低于0.0005 %,十六烷值高达73.6,在0#柴油中添加了 20%的生物柴油后,尾气排放中 CO 降低了28%,未燃烧的碳氢化合物降低了 36 %,NOx降低了24 %,全负荷烟度下降幅度达到 0.2~0.9 Rb。 蔡志强等 [10]探究了固定化脂肪酶分别催化酯化与醇解两种方法合成生物柴油的最佳工艺条件。 研究发 现,酯化工艺的最佳工艺条件是:2%固定化脂肪酶,温度为30 ℃,油酸∶甲醇=1∶1(摩尔比),分 2 次等摩尔流加甲醇,反应时间 24 h,或分 3 次等摩尔流加甲醇,反应时间 36 h,酯化率都可以达到 95%以上;醇解的最佳工艺条件是:4%固定化脂肪酶,温度为30 ℃,菜籽油∶甲醇=1∶3(摩尔比),分 3 次等摩尔流加甲醇,反应时间为 48 h,酯化率可以达到 95%以上,去除下层甘油后,菜籽油甲酯纯度可达 98%。 安永磊等 [11]利用固定化脂肪酶催化餐饮废油与乙醇反应制备生物柴油。通过实验获得了酯化反应的最佳条件:反应温度47 ℃,有机溶剂为正己烷,醇油比3∶1,5 次投加乙醇,酶用量为 0.3 g,反应时间 32 h 时,生物柴油产率可达 81%。 徐桂转等 [12]利用固定化脂肪酶 Novozym 435,在无有机溶剂存在的情况下,催化菜籽油与甲醇酯交换反应制取生物柴油。研究得到了菜籽油间歇酯交换反应的适宜工艺条件:转速200 r/min,反应温度:50 ℃,甲醇∶菜籽油=1∶5 (摩尔比),酶用量 10%(与菜籽油的质量比)。 反应分两次加入等量甲醇,即先加入总量一半的甲醇,反应 10 h(菜籽油的酯交换率达到 47%);再加入剩下全部甲醇,反应26 h(酯交换率达到80%)。 唐凤仙等 [13]以戊二醛交联壳聚糖固定的 A.niger Li-38脂肪酶催化棉籽毛油 合成生物柴油取得了不错的效果。 研究发现该固定化酶的贮藏稳定性较好,室温放置 12 d, 酶活性仍能保持 80%以上。固定化酶在30~70 ℃,pH=5.5~6.5 之间较稳定,其热稳定性和 pH 稳定性较游离酶有所提高。固定化酶可重复使用 7 次,转化率保持在80%以上。 洪鲲等 [14]研究了两种脂酶顺序催化制备生物柴油的生产工艺。结果表明:固相化细菌 A007 脂酶催化甘油三酯(TAG)水解的最适条件为:含水量 40%、脂酶用量100 U/g、反应温度30 ℃、反应时间 12 h,此时 TAG水解率和游离脂肪酸(FFA)含量分别为 93.3%和90.1%;在催化 FFA 甲酯化过程中,固相 化 Candidaantarctica 脂酶在FFA∶甲醇=1∶5 时可达到最佳效果;在第二次甲酯化时,加入甘油有利于提高FFA 酯化率,经过 24 h 反应,可将总酯化率

酶法合成研究进展

β-内酰胺抗生素的酶法合成研究进展β-内酰胺抗生素经过多年的发展,己成为抗生素中的最主要类型之一。由 于具有良好的抗菌效力,较低的毒副作用,在临床上广泛应用,其发展非常迅速。现全世界耗用量已过万吨,预计今后还会增长。其中,青霉素和头孢菌素为最重要的两大类β-内酰胺抗生素。酶法合成技术始于20世纪60年代末70年代初,经过 30多年的发展,现在酶缩合反应技术、产品分离以及固定化酶技术等方面取得很大的发展,配套技术日益完善,具备了大规模工业化生产的条件。 全球著名的β-内酰胺抗生素生产厂家如荷兰DSM公司已有酶法合成的商品头孢氨苄、阿莫西林等产品面世。由于酶法应用于β-内酰胺抗生素合成,不仅可减少反应步骤,而且还可减少废弃物的产生,有利于保护环境,降低生产成本,产品质量优异,所含杂质极少。因此,21世纪β-内酰胺抗生素的酶法合成将是发展的必然趋势。 我国酶法合成研究起步并不晚,但至今仍未形成大规模工业化生产,与国外先进厂家差距较大。随着我国经济快速发展,人们对自身居住环境的要求,政府对环保的重视,政府和越来越多的企业加大“绿色化学制药”的研究开发,特别是加快工业化生产的推进进程。现将近年来β-内酰胺抗生素合成研究、产品的分离纯化、酶反应器研究进行概述。 1 现状 青霉素中如氨苄西林、阿莫西林等,头孢菌素中如头孢氨苄、头孢羟氨苄、头孢克洛、头孢丙烯、头孢唑林等,这些产品有化学半合成法(简称化学法)和酶半合成法(简称酶法)。化学法是将母核与侧链以化学法缩合,现在世界上绝大多数生产这些产品的企业使用的是化学法,常用的方法有酰氯法、混合酸酐法、Vilsmeier法及活性醋法。酶法则是将母核与侧链通过酶催化缩合。化学法需要较多的有机化学原料(如溶剂二氯甲烷、吡啶、二甲苯胺),反应条件苛刻,如需无水条件,反应温度低(有的需低至零下90℃),反应步骤多,产生大量的三废需处理。 这些产品酶法合成技术自1969年开始报道,但由于当时酶的性能较差,分离纯化技术也一直未能很好的解决,因此多年来酶法合成技术仍处于研究和试生产阶段。近年来,随着生物工程技术和固定化酶技术的快速发展,酶法制备β-内酰胺抗生素的技术也不断得到提高。 2 酶催化合成研究进展 2.1 酶催化酰胺化缩合反应 酶法制备β-内酰胺抗生素酰胺化缩合反应的研究涉及的品种有氨苄西林、阿莫西林、头孢氨苄、头孢拉定、头孢羟氨苄、头孢唑林、头孢丙烯、头孢克洛等。 酶催化缩合反应类型一般有两类,一类为热力学控制的酶催化缩合反应,另一类为动力学控制的酶催化缩合反应。 (1)热力学控制的酶催化缩合反应 其特点是不必活化酰基配体,废物产生少。Schroen等研究了不同pH、溶剂浓度和温度条件下,热力学控制的头孢氨苄酶法合成。pH 5-8,酶的稳定性

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