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头孢氨苄是一种被广泛应用的头孢菌素类抗生素,是通过固定化青霉素酰化酶在一定条件下催化母核7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)和侧链苯甘氨酸甲酯盐酸盐(PGME)合成。但是产物对酶的抑制作用制约着头孢氨苄的产率。本课题尝试以再生型两水相体系为反应介质进行头孢氨苄的酶催化合成。通过添加不同浓度不同种类无机盐的方式来调节头孢氨苄在pH-pH (?)向应再生型两水相体系PADB/PADBA和温度-pH响应再生型两水相体系PNB/PADB中的分配。在PADB/PADBA两水相体系中,加入50mM KCl后,头孢氨苄的分配系数可以达到1.31；在PNB/PADB两水相体系中,大部分无机盐的加入会使头孢氨苄有分配在下相的趋势,在加入220mM KSCN后,头孢氨苄分配系数可低至0.73。采用pH响应聚合物PADBA和PMDB构建了pH-pH响应再生型两水相体系,并研究了此两水相体系的相图。后考察了不同聚合物浓度、pH和温度对头孢氨苄在此两水相体系中分配的影响,头孢氨苄在此体系中分配系数可达到1.2以上。利用构建的PADBA/PMDB两水相体系研究了7-ADCA、 PGME和头孢氨苄的分配,考察了九种不同浓度不同种类的无机盐,在加入20mMNaCl后,头孢氨苄的分配系数达到最大值2.57,此时7-ADCA和PGME的分配系数分别为0.21和0.94。最后对分配机理进行了初步研究,发现相间电位和头孢氨苄的分配系数间存在正向关系。对单水相中酶催化反应进行研究,设计正交实验和单因素实验考察了底物浓度比、酶量、pH和温度等因素对反应的影响。经过优化后得到的条件为pH5.8,温度20℃,酶量3.6U/mL,底物浓度7-ADCA:PGME为1：3,在301nM7-ADCA和90mM PGME浓度下,反应在3.5小时达到最大值73.58%。对单水相和PADBA/PMDB两水相中的反应进行对比,发现两水相体系中的反应具有更高更稳定的产率。在50mM7-ADCA和150mM PGME浓度下,头孢氨苄产率为98.2%。此外,底物浓度7-ADCA:PGME为1：2.5时对头孢氨苄的产率几乎没有太大影响,产率最大为95.4%,而当比值为1：2时,产率最大仍然可以达到90%以上。因此,PADBA/PMDB两水相体系是非常适合用于酶催化合成头孢氨苄。