新型立体选择性环碳酸酯水解酶的筛选及催化性能研究

摘要：环碳酸酯水解酶是一类较新颖独特的水解酶，它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（如抗艾滋药物、β-阻滞剂等）及特种材料（如高档液晶材料、特种聚合物等）方面具有重要用途。围绕这类新型生物催化剂的发现、表征和应用，研究如下内容：首先借鉴过去在其它酶筛选方面的成功经验，从丰富多样的天然酶库中定向筛选新型和高度立体选择性的环碳酸酯水解酶；其次对酶进行纯化、表征和催化反应机理研究，探索其反应历程中四面体中间体的形成机制；最后，以具有药用合成价值的邻二醇类环碳酸酯为研究对象，通过生物催化剂的固定化和反应体系的优化实现环碳酸酯水解酶高效稳定的生物转化，结合底物分子结构的研究建立手性环碳酸酯和邻二醇的生物合成新方法。研究结果对丰富和完善水解酶的反应机理和应用范围，发展具有自主知识产权的生物催化剂新品种与新工艺，构建手性中间体的绿色合成新途径方面将具有非常重要的意义。