第二十二章生物转化的类型和机制第一节生物转化的定义与研究内容在许多国外文献中经常能够看到的描述这种技术的名词有：微生物(酶)转化是有机化学反应中的一个特殊的分支微生物(酶)转化是有机化学反应中的一个特殊的分支在研究一个微生物（或酶）转化过程时，需要考虑的问题用于转化的微生物或酶的多样性第二节生物转化的基本类型一、还原反应脱氢酶催化的还原反应生物转化中常用的一些脱氢酶二、氧化反应二、氧化反应生物催化的氧化反应类型1、单加氧酶催化的氧化反应单加氧酶所催化的一些反应类型羟化反应是一类重要的氧化反应环氧化反应拜尔-维利格反应（Baeyer-Villiger）2、双加氧酶催化的氧化反应双加氧酶催化的氧化反应双加氧酶催化的氧化反应过氧化物酶3、氧化酶和脱氢酶的催化反应脱氢酶三、水解反应生物催化的水解反应的类型1、酯水解2、环氧化物水解3、腈水解4、酰胺水解4、酰胺水解酶法制备L--氨基酸的三种方法工业上常用的酰胺水解酶有：四、转移和裂合反应1、转移反应糖苷化酶（glycosidses）2、裂合反应醛缩酶转酮醇酶3、加成和消去反应3、加成和消去反应第三节参与药物制备过程重要反应的酶类及作用机制1、生物催化拆分1、生物催化拆分2、对映体会聚转化利用化学-酶水解对-硝基苯乙烯氧化物对映体会聚合成（R）-Nifenalol的途径3、去对称化反应利用脂肪酶对2-取代-1,3-丙二醇进行去对称化的转化反应4、不对称合成一、脂肪酶（一）脂肪酶的定义脂肪酶和酯酶催化的酯水解反应已经实现商业化的一些微生物来源的脂肪酶细菌脂肪酶的三维结构和催化机制铜绿假单胞菌脂肪酶的结构脂肪酶的催化机制脂肪酶的催化机制亲核试剂捕捉酶分子活性部位形成酰基/酶复合物的过程脂肪酶进行酯水解和酯合成的过程（a）：不溶性酯的水解（b）：涉及到不溶性生物催化剂、溶于有机溶媒的酰化基和底物的转酯反应图显示了该酶的活性部位：底物基团与酶结合的三个结合袋，以及位于结合袋周围的氨基酸残基。如图所示：飞镖形的活性部位被分为一个大大的疏水沟，其可以恰如其分地容纳sn-3酰基链；一个可以嵌入抑制剂的醇部分，其可以再被分为一个可以容纳sn-2部分的疏水/亲水袋，（由于sn-2结合袋对底物结合的交互作用最密切，因此，这可能是决定酶立体选择性的优先因素），和一个较小的可以容纳sn-1链的结合袋。范德华力是维持以上底物中这些基团与酶结合的主要作用。另外，sn-2链中的酯氧原子与活性部位组氨酸的NE2原子之间的氢键，对固定抑制剂的位置具有重要的作用。一些由微生物来源的脂肪酶催化潜手性化合物成为单一异构体的反应种类脂肪酶应用受到限制的因素限制因素的突破方法以钯碳为第二种催化剂，使S-构型化合物外消旋化；用来源于C.antarctica的脂肪酶对外消旋体苯乙胺进行立体选择性酰化反应的动力学拆分过程一些利用脂肪酶制备药物关键中间体的实例二、环氧化物水解酶（一）环氧化物水解酶的定义和作用环氧化物水解酶的种类一些微生物环氧化物水解酶对映体选择性地水解外消旋体环氧化物的实例（二）环氧化物水解酶的作用机理和结构特征环氧化物水解酶催化环氧化物水解的一般过程AgrobacteriumradiobaterAD1环氧化物水解酶的催化机理在大多数情况下，较为暴露的碳原子被优先受到攻击，因此，k1>k2、k4>k3。（三）环氧化物水解酶的底物特异性带有各种不同取代基的环氧化物三、糖苷化酶与糖基转移酶三、糖苷化酶与糖基转移酶糖基转移酶糖苷化酶1、糖苷化酶催化的寡糖合成2、糖苷化酶催化的糖苷化物合成：逆向水解反应由糖苷化酶催化的糖苷化物合成（a：低水和有机助溶剂反应系统；b：使用受体溶剂系统）（二）糖生物合成6-脱氧己糖的种类6-脱氧己糖的生物合成在一些常见的生理活性物质分子中存在的L-6-脱氧己糖的结构生物转化中常用的一些脱氢酶三、水解反应3、腈水解工业上常用的酰胺水解酶有：第三节参与药物制备过程重要反应的酶类及作用机制3、去对称化反应脂肪酶的催化机制（二）糖生物合成