光学纯的手性醇是香精香料、医药、农药、光电材料和精细化工产品的重要中间体,其中(R,S)-2-辛醇是合成类固醇、昆虫性外激素等光学活性药物和农药的手性中间体,也是制备高性能液晶必不可少的原料。传统生产工艺通常采用化学法制备光学化合物,反应过程需要高温及有毒性催化剂,反应时间长、产率低且拆分难度大。随着生物催化剂的研究与发展,酶法成为合成光学化合物的首选方法,具有反应条件温和、立体选择性高、副产物少等优点。
脂肪酶具有产生光学活性单羧酸、胺和醇的能力,利用脂肪酶可立体选择性拆分(R,S)-2-辛醇,但天然的脂肪酶操作稳定性差、不易重复使用、反应后酶与产物分离困难。理想的酶制剂是稳定且易回收可重复利用的。磁性交联酶聚集体(MCLEAs)将具有化学稳定性、生物相容性、超顺磁性、高饱和磁化强度的磁铁矿纳米粒子(Fe3O4及其衍生物)加入酶溶液,形成交联酶聚集体,对催化过程的控制具有高度稳定性,且通过磁场即可从反应混合物中回收。
中科院过程工程研究所刘春朝团队在工程技术领域Top期刊Chemical Engineering Journal在线发表了题为“Enhancing the resolution of (R,S)-2-octanol catalyzed by magnetic crosslinked lipase aggregates using an alternating magnetic field”的文章,以磁性交联脂肪酶聚集体为生物催化剂,在交变磁场下催化拆分(R,S)-2-辛醇。
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