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手性环氧氯丙烷是一种重要C3的手性合成子,广泛应用于医药、化工和材料等领域。利用环氧化物水解酶(epoxide hydrolase,EH,EC3.3.2.3)立体选择性水解外消旋环氧氯丙烷(rac-ECH),是生产手性环氧氯丙烷的一种有效途径。本论文在实验室前期环氧化物水解酶筛选、基因工程菌构建及分子改造基础上,利用所获得的突变体酶为研究对象,着重研究了离子液体体系中环氧化物水解酶生物拆分环氧氯丙烷,并探索了利用化学糖基化修饰策略提高环氧化物水解酶的稳定性,以及考察了全细胞环氧化物水解酶的交联固定化工艺,具体研究结果如下:首先,研究了离子液体/缓冲液两相体系中环氧化物水解酶全细胞催化拆分环氧氯丙烷的过程。确定了最佳离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF6]),水相与[BMIM][PF6]体积比为4:1,缓冲液pH 8.0,最适温度35°C。当菌体浓度为0.02 g/mL,底物浓度可达1 mol/L,反应时间约45 min,(R)-ECH的e.e.值和收率分别达到最大值98.4%和38.2%,时空产率为0.51 mol/L/h,催化剂效率达23.9 mmol/g。当增加菌体浓度至0.04 g/mL,最大底物浓度可达1.2 mol/L。其次,为了提高环氧化物水解酶的稳定性,对其进行化学糖基化修饰,确定了用胺化葡聚糖与酶液通过碳二亚胺偶合的修饰方法。考察了用葡聚糖70 kDa修饰后的环氧化物水解酶的热稳定性、p H稳定性和变性剂耐受性。与原始酶相比,发现修饰酶的这些性质都有一些改善,其中,在50°C时其半衰期较原始酶提高了28%。之后,还考察了修饰酶在[BMIM][PF6]/缓冲液两相体系中的催化反应。最后,对环氧化物水解酶全细胞进行固定化研究,经过对不同载体筛选确定了采用PEI-GA交联法固定化细胞效果最好,且其制备的最佳条件为:聚乙烯亚胺3%(v/v),戊二醛1%(v/v),硅藻土0.6%(w/v)。此外,研究发现固定化细胞最适反应温度为40°C,pH 8.0,与游离细胞相比,其热稳定性、pH稳定性和操作稳定性均显著提高,在循环使用8次后仍保留93%的初始活力。进一步考察了在水相中以及[BMIM][PF6]/缓冲液两相体系中利用固定化细胞制备(R)-ECH的过程。