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西司他丁是第一个应用临床的肾脱氢二肽酶抑制剂,它与亚胺培南的复方制剂——泰能特别适用于多种菌联合感染以及需氧菌和厌氧菌的混合感染,是目前临床用以治疗重症感染的首选药。西司他丁合成的关键中间体是S-2,2-二甲基环丙甲酸。本文以产S-酰胺酶的Bacillus cereus ZJB-07112为出发菌株,进行S-酰胺酶立体选择性动力学拆分制备S-2,2-二甲基环丙甲酸的研究。采用离子注入法对Bacillus cereus ZJB-07112进行诱变处理,结果表明,通过离子注入获得的突变株的酰胺酶活性有显著提高,其中突变株W60-31的酶活达62.14U/L,约为出发菌株的1.55倍。对突变株W60-31进行产酶条件的优化考察,W60-31菌株产酶的最佳碳、氮源是葡萄糖(15.8g╱L),酵母粉(17.89g╱L),最适初始pH值为7.5,最适培养温度为30℃,最佳诱导剂为3.47g╱L的2,2-二甲基环丙甲酰胺。研究了菌株W60-31的酶学性质及酶反应条件,该酶最适反应温度为35℃,最适反应pH值为8.2。W60-31的酰胺酶的热稳定性较好,30℃时的半衰期为83.5h,在40℃的半衰期为48.1h。反应过程中30 mmol/L底物浓度最好。对反应动力学进行了初步研究,得到Km的值为5.54mmol/L,Vmax的值为45.25μmol/min g。研究了以海藻酸钠为载体用包埋法制备固定化细胞的条件。结果通过条件优化,确定固定化细胞固定化时间为20h,底物浓度为30mmol/L,采用的海藻酸钠质量浓度为2.5%,氯化钙质量浓度为2.5%,最佳湿菌体含量为6%,最适转化体系为生理盐水,最适温度为35℃,转化15批后转化率为31.4%。本文以壳聚糖包埋法进行细胞的固定化,利用生物转化法将2,2-二甲基环丙甲酰胺立体选择性水解制备(S)-(+)-2,2-二甲基环丙甲酸。本实验研究了固定化细胞制备条件和固定化细胞最佳转化条件,这些参数如下:壳聚糖浓度为2.5%,交联剂三聚磷酸钠浓度为1%,最佳固定化时间为1.5h,最佳湿菌体含量为6%,最适反应体系为pH8.5的Tris-HC1缓冲液,最适反应温度为35℃,底物浓度为30 mmol/L时最佳反应时间为120min,在这些条件下,该固定化细胞反复使用17批后转化率为33.48%。