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超臨界二酸化炭素中でのバイオプロセスの新展開:環境調和型デラセミ化反応の開発

超临界二氧化碳生物加工的新进展：环境友好的去消旋反应的发展

基本信息

批准号：
16750135
负责人：
松田知子
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

デラセミ化反応は、ラセミ体の化合物を光学活性体へ変換する反応である。光学活性化合物は医薬品中間体として必要で、それらを環境に負荷をかけずに合成する方法は非常に重要であり、原子収率が100%であるデラセミ化反応の開発は急務である。そこで、本研究では、アルコール脱水素酵素によりデラセミ化反応を行う方法の開発を行った。溶媒としては、酵素反応では通常、水が用いられることが多い。しかし、水中での反応では、生成物の抽出が困難であったり、有機溶媒を使用したりすることが必要であるので、本研究では、超臨界二酸化炭素を溶媒として利用した。超臨界二酸化炭素は、抽出溶媒としては実用プロセスに用いられており、生体触媒反応のための溶媒としても、注目されている。本年度は、超臨界二酸化炭素中でのデラセミ化反応により、光学活性体の大量合成を行うために、超臨界二酸化炭素流通式装置の構築、酵素の大量発現、固定化、実用化に向けた検討を行った。その結果、超臨界二酸化炭素流通式装置を用いる生体触媒による物質変換に適した生体触媒の固定化法を見いだすことが出来た。また、超臨界二酸化炭素中での反応の実用化には、時間および体積あたりの収率が非常に重要である。そのためには、高活性な生体触媒が必要である。酵素を大量発現するためには、生化学的性質の解明する必要であるが、本研究で使用している酵素は、その単離精製が非常に困難である。そこで、本研究では、酵素を単離精製せずに、酵素の遺伝子を抽出し、酵素を大腸菌で大量発現させることを試みた。以上の研究を行い、これらの結果により、超臨界二酸化炭素中でのデラセミ化反応の研究が進み、持続的社会の構築に貢献できた。

The chemical reaction of the compound is optically active. The synthesis of optically active compounds as pharmaceutical intermediates is essential and environmentally sensitive, and the development of chemical reactions is urgent. This study is aimed at developing a new method for the production of anhydrins. The solvent, enzyme, and water are used together. It is difficult to extract the product from the water. It is necessary to use the organic solvent. In this study, supercritical carbon is used as a solvent. Supercritical carbon dioxide is used to extract solvents and solvents, and biocatalysts are used to extract solvents and solvents. This year, we will conduct research on chemical reaction in supercritical carbon dioxide, mass synthesis of optically active substances, construction of supercritical carbon dioxide flow-through devices, mass production of enzymes, immobilization, and application. As a result, supercritical carbon flow-through devices can be used to convert organic catalysts into organic catalysts. The time and volume of reaction in supercritical carbon dioxide are very important. High activity biological catalyst is necessary. It is necessary to understand the biochemical properties of enzymes in large quantities, but it is very difficult to use enzymes in this study. In this study, enzyme purification, enzyme gene extraction and enzyme E. coli production were studied. The above research results contribute to the development and sustainable social construction of supercritical carbon dioxide.

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Rate Enhancement of Lipase-catalyzed Reaction in Supercritical Carbon Dioxide.

超临界二氧化碳中脂肪酶催化反应的速率提高。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Chem Lett. 34
影响因子：
0
作者：
T.Matsuda;K.Tsuji;T.Kamitanaka;T.Harada;K.Nakamura;T.Ikariya
通讯作者：
T.Ikariya

Organic synthesis using enzymes in supercritical carbon dioxide

DOI：
10.1039/b404564p
发表时间：
2004-09
期刊：
Green Chemistry
影响因子：
9.8
作者：
T. Matsuda;T. Harada;Kaoru Nakamura
通讯作者：
T. Matsuda;T. Harada;Kaoru Nakamura

Asymmetric Synthesis using Hydrolytic Enzymes in Supercritical Carbon Dioxide.

在超临界二氧化碳中使用水解酶进行不对称合成。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Tetrahedron : Asymmetry 16
影响因子：
0
作者：
T.Matsuda;T.Harada;K.Nakamura;T.Ikariya
通讯作者：
T.Ikariya

Enzymatic reactions in supercritical CO2:: carboxylation, asymmetric reduction and esterification

DOI：
10.1016/j.cattod.2004.06.111
发表时间：
2004-10-05
期刊：
CATALYSIS TODAY
影响因子：
5.3
作者：
Matsuda, T;Watanabe, K;Nakamura, K
通讯作者：
Nakamura, K

超臨界CO_2中での酵素反応による有用物質の合成

超临界CO_2酶促反应合成有用物质

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
The Chemical Times 197・3
影响因子：
0
作者：
M.Albrycht;P.Kielbasinskia;J.Drabowicz;M.Mikolajczyk;T.Matsuda;T.Harada;K.Nakamura;松田知子
通讯作者：
松田知子