大肠杆菌全细胞高效合成ε-己内酯体系构建及催化性能研究

发布时间：2025-06-21 03:46

　　ε-己内酯是一种重要的有机化工中间体,可以用于合成聚己内酯等高价值聚合物。而由于这些聚合物具有良好的热塑性、药物渗透性、生物降解性和成型加工性以及生物相容性和无毒性,使得ε-己内酯在材料、环保、医疗等领域具有良好的应用前景。目前化学合成ε-己内酯的过程较为繁琐、物耗和能耗高且不环保,因而选择高效率、高选择性特点的生物催化法合成ε-己内酯更为绿色和经济。本研究设计了以环己醇为底物,经环己酮中间产物生产ε-己内酯的全细胞合成路线。该过程因醇脱氢酶(alcoholdehydrogenase,ADH)催化环己醇到环己酮产生 NADPH,偶联环己酮单加氧酶(cyclohexanone monooxygenase,CHMO)催化环己酮产ε-己内酯过程消耗NADPH,实现该级联酶促反应辅因子NADPH自循环平衡。为了提高该级联酶促催化效率,本研究分别考察了不同双启动子表达载体(pETDuet和pRSFDuet)对催化效率的影响,研究表明pRSFDuet占优,以20mM环己醇为底物,在16h内实现ε-己内酯转化率达60%,比相同条件下pETDuet为载体高16%。进一步,为了平衡细胞内NADPH的产生和...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?Ｓ－己内酯结构式??

?第一章绪论???第一章绪论??１．１ｓ－己内酯概述??ｌ．Ｕｓ－己内酯结构及性质??ｓ－己内酯（ｓ－ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）是一种无色至淡黄色的油状液体，也是一种具有??高附加值的有机化合物［１］，其分子式为Ｃ６Ｈ１（）０２，结构式见图１－１，相对分子质量??为１１４．１４。....

图１－２?Ｂａｅｙｅｒ－Ｖｉｌｌｉｇｅｒ反应的氧化机理??

?第一章绪论???以使得用过氧化氢直接氧化环己醇合成Ｓ－己内酯的过程，除了?Ｈ２？外，没有其??它副产物的合成［１（）］。??Ｒ、。又?Ｒ２?＋??ｒ，ＸＲ２?—＾?ｒ＾，２?’??１?２?＼??ｐｏｓｔｕｌａｔｅｄ?Ｒｉ?〇ｚ??ｆｏｒｍｕｌａ?＞＜??ｗｉｔｈｏｕｔ?ａｎｙ?....

图１－３环己烷氧化合成ｓ－己内酯的化学方法??

?第一章绪论???以使得用过氧化氢直接氧化环己醇合成Ｓ－己内酯的过程，除了?Ｈ２？外，没有其??它副产物的合成［１（）］。??Ｒ、。又?Ｒ２?＋??ｒ，ＸＲ２?—＾?ｒ＾，２?’??１?２?＼??ｐｏｓｔｕｌａｔｅｄ?Ｒｉ?〇ｚ??ｆｏｒｍｕｌａ?＞＜??ｗｉｔｈｏｕｔ?ａｎｙ?....

图１－４?ＢＶＭＯｓ酶催化机理的简单示意图??－

ｌｉｇｅｒ氧化法，也是通过所谓得的Ｃｒｉｅｇｅｅ中间体进行，见图??１－４。ＢＶＭＯ是含有黄素的酶。有催化活性的物质是去质子化的过黄素，其是由??依赖于ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ的静止状态的（或氧化状态的）黄素基团还原和分子氧还原活??化的步骤依次形成。随后，氧原子亲核攻击底物的羰基形成Ｃｒ....

本文编号：4051863