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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳勇助
研究生(外文):Chen, Yung-Chu
論文名稱:利用甲基丙烯醯胺共聚物固定脂肪水解酵素以製備S-AMAP之研究
論文名稱(外文):Lipase immobilized on polymethyacrylamide to prepare S-AMPA
指導教授:朱一民朱一民引用關係
指導教授(外文):I-Ming Chu
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:脂肪酵素固定化甲基丙烯醯胺
外文關鍵詞:LipaseImmobilizationS-AMPA
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摘要
酵素具有高反應性、高專一性、高立體選擇性等多項優點。近年來,利用
酵素進行非對掌異構物之光學分割的研究也因此蓬勃發展。本研究乃利用
脂肪酵素,於水溶液下進行反應物MAMP(Methyl-3-Acetylthio-2-
Methylpropionate)酯鍵位置的水解反應或於甲苯溶劑下進行反應物AMPA(
Acetylthio-2-Methylpropionic acid)硫酯鍵位置的水解反應,以製備出
高純度的S-AMPA(抗高血壓藥物Captopril之前驅物)。
經由多種商業上可購買到的酵素篩選,發現大部份脂肪酵素對反應物MAMP
水解的專一性、立體選擇能力並不高。除了對反應物進行酯鍵位置的水解
外,也會對反應物和產物進行硫酯鍵位置的水解,因此無法利用前述所篩
的酵素種類,達到MAMP之光學分割目的。由於上述的現象,我們嘗試改變
以消旋的AMPA為反應物,進行硫酯鍵位置的水解反應探討。經由多種酵素
篩選,結果以酵素Amano PS的表現為最佳。其在反應的過程中會水解掉大
部份的R-AMPA,並保留下未被水解的S-AMPA,於含0.1%水的甲苯溶劑下反
應21小時,產率和光學純度(ee:enantiomeric excess)分別為25%、95%,
由計算E(enantiomeric ratio)值≒6。
為了增加酵素的實用性,我們以具多孔隙性的甲基丙烯醯胺共聚物為擔體
,擔體經由乙二胺改質、戊二醛活化後,做為酵素固定化的材質。經由多
種配方顆粒探討,得到一組配方,顆粒大小為10-18mesh,能表現最佳的
酵素活性。酵素Amano PS利用此顆粒固定化後,仍有不錯的反應活性,經
由十次的批次操作,所剩餘的相對活性為72%。利用Vmax、Km值的比較和
熱穩定性探討,我們認為固定化酵素並沒有太大的質傳限制,並且有較佳
的熱穩定性。
此外,利用專利菌株(Pseudomonas fluorescens IFO 12055),於pH=7的
磷酸緩衝液下進行高產率、高立體選擇能力(光學純度ee%為96%)的MAMP酯
鍵水解反應。然而,實驗上發現MAMP會有自然水解的現象,並且酵素會受
酸性產物生成所造成的pH值下降而有失活的現象。因此當實驗採用低反應
物濃度,高酵素量時,可以經由減少反應的操作時間,以達到高產率和更
高的光學純度表現。將培養後的專利菌株菌體打破後,以前述之固定化擔
體進行酵素的固定。固定化後的酵素,經由十五個批次的操作,尚能維
持90%的活性,並且每個批次皆有高於文獻所述的光學純度表現。
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