环碳酸酯水解酶可以选择性地将环碳酸酯水解为手性二醇及剩余手性环碳酸酯,在合成手性药物及特种材料方面具有重要用途。本课题首先以苯乙二醇环碳酸酯为模型底物建立了相关的合成和分析方法,从土壤微生物中筛选到一株菌可以高度对映选择性水解模型底物;经过鉴定,定名为Bacillus sp. ECU0015。对Bacillus sp. ECU0015转化苯乙二醇环碳酸酯的反应条件和反应进程进行了研究,发现环碳酸酯有一定自发水解,且该菌株对苯乙二醇产物存在进一步氧化作用。为了提高手性二醇的产量和光学纯度,我们又设计了顺序水解苯乙二醇二羧酸酯获得手性苯乙二醇的路线。以合成的外消旋苯乙二醇二乙酸酯为底物,从实验室菌种库和土壤微生物中进行筛选,发现一株过量表达枯草芽孢杆菌ECU0554酯酶(BSE)的重组大肠杆菌,其水解效率、选择性和有机溶剂耐受性比Bacillus sp. ECU0015更为优良,且避免了原方案中导致选择性降低的问题。以重组菌静息细胞为催化剂,进行了(S)-苯乙二醇的克级制备。产物经氯仿重结晶后,ee值>99%,最终得率45%,表明该重组酯酶在(S)-苯乙二醇的酶法制备中应用潜力很大。
英文主题词cyclic carbonate; (S)-phenyl ethanediol; esterase; enantiolselective hydrolysis; Bacillus sp.