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1 绪论 1

1.1 离子液体中的生物催化与生物转化 1

1.1.1 离子液体中酶催化水解反应 1

1.1.2 离子液体中酶催化转酯反应 2

1.1.3 离子液体中酶催化酯化反应 2

1.1.4 离子液体中酶催化氨解反应 3

1.1.5 离子液体中酶催化氰化反应 3

1.1.6 离子液体中酶催化胺的酰化反应 3

1.1.7 离子液体中酶催化氧化反应 4

1.1.8 离子液体中生物催化还原反应 4

1.2 手性药物 5

1.2.1 手性药物的制备 6

1.2.2 手性药物的研究现状和开发前景 7

1.3 离子液体作为生物催化反应介质所面临的挑战 8

1.3.1 离子液体的纯度 8

1.3.2 离子液体的高黏度 9

1.3.3 离子液体的pH值和水活度 9

1.3.4 离子液体的回收 9

1.3.5 相关的基础研究 9

参考文献 10

2 离子液体 15

2.1 离子液体的定义 15

2.2 离子液体的种类 15

2.3 离子液体的理化性质 16

2.3.1 极性 16

2.3.2 溶解性 17

2.3.3 黏度 17

2.3.4 密度 17

2.3.5 酸碱性 18

2.3.6 热稳定性 18

2.3.7 熔点 18

2.4 离子液体的毒性 18

2.4.1 咪唑基离子液体的毒性 18

2.4.2 吡啶基离子液体的毒性 19

2.4.3 季铵盐类离子液体的毒性 19

2.4.4 其他阳离子型离子液体的毒性 20

2.5 离子液体的降解性 20

2.6 离子液体的优点 21

参考文献 22

3 离子液体于酶促反应中的应用 25

3.1 酶在离子液体中的特性 25

3.1.1 酶的活性 25

3.1.2 酶的选择性 26

3.1.3 酶的稳定性 26

3.2 酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应 27

3.2.1 反应初速度、产率、转化率、对映体过剩值 27

3.2.2 不同酶催化外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解 28

3.2.3 离子液体含量对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响 28

3.2.4 底物浓度对离子液体／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响 30

3.2.5 酶量对离子液体／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响 31

3.2.6 振荡速度对离子液体／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响 32

3.2.7 反应温度对离子液体／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响 33

3.2.8 缓冲液的pH值对离子液体／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应的影响 33

3.2.9 减压和常压条件下离子液体／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应 34

3.2.10 离子液体／缓冲液和有机溶剂／缓冲液混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解反应之比较 35

3.3 脂肪酶促对羟基苯甘氨酸酯不对称氨解反应 40

3.3.1 离子液体含量对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 41

3.3.2 不同脂肪酶对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 43

3.3.3 氨源对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 44

3.3.4 铵盐浓度对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 44

3.3.5 初始水活度对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 45

3.3.6 振荡速度对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 46

3.3.7 反应温度对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 47

3.3.8 pH值对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 48

3.3.9 底物结构对酶促对羟基苯甘氨酸酯不对称氨解反应的影响 49

3.3.10 底物浓度对酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应的影响 49

3.3.11 离子液体和有机溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应之比较 50

3.3.12 离子液体／叔丁醇和有机溶剂／叔丁醇混合溶剂中酶促对羟基苯甘氨酸甲酯不对称氨解反应之比较 51

3.4 离子液体中酶促不对称酰化反应 56

3.4.1 离子液体中不同酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应 58

3.4.2 酰基供体对离子液体中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应的影响 59

3.4.3 两底物摩尔比对离子液体中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应的影响 60

3.4.4 初始水活度对离子液体中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应的影响 60

3.4.5 底物浓度对离子液体中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应的影响 61

3.4.6 反应温度对离子液体中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应的影响 62

3.4.7 pH值对离子液体中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应的影响 63

3.4.8 脂肪酶Novozym 435和离子液体重复使用对酶反应的影响 64

3.4.9 离子液体和有机溶剂中酶促（R，S）－1－三甲基硅乙醇不对称酰化反应之比较 64

3.5 离子液体中酶促不对称转氰反应 67

3.5.1 离子液体对水／异丙醚双相体系中非酶促转氰反应的影响 68

3.5.2 离子液体对水／异丙醚双相体系中苦杏仁醇腈酶促转氰反应的影响 68

3.5.3 离子液体对水／异丙醚双相体系中木薯醇腈酶促转氰反应的影响 70

参考文献 71

4 离子液体对木瓜蛋白酶催化的影响机制 76

4.1 离子液体的组成及溶剂性质与木瓜蛋白酶催化特性的关系 76

4.1.1 离子液体的组成及溶剂性质与木瓜蛋白酶催化活性的关系 76

4.1.2 离子液体的组成及溶剂性质与木瓜蛋白酶对映体选择性的关系 79

4.1.3 离子液体的组成及溶剂性质与木瓜蛋白酶稳定性的关系 80

4.2 离子液体对木瓜蛋白酶分子构象的影响 82

4.2.1 木瓜蛋白酶的结构及其催化机制 83

4.2.2 含不同离子液体介质中木瓜蛋白酶分子的荧光光谱 84

4.2.3 含不同离子液体介质中木瓜蛋白酶分子的红外光谱 87

4.2.4 含不同离子液体介质中木瓜蛋白酶的荧光光谱与热稳定性关系 89

参考文献 91

5 含离子液体介质中全细胞催化不对称反应 93

5.1 还原反应 94

5.2 氧化反应 96

5.3 水解反应 97

5.4 转酯反应 98

5.5 含离子液体介质中固定化酵母细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应 99

5.5.1 C4MIm·PF6／缓冲液双相体系中固定化酵母细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应 99

5.5.2 C4MIm·BF4／缓冲液双相体系中固定化酵母细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应 103

参考文献 108

6 含深度共熔溶剂介质中全细胞催化不对称反应 111

6.1 深度共熔溶剂 111

6.1.1 概述 111

6.1.2 理化性质 111

6.2 含深度共熔溶剂介质中的生物催化反应 116

6.2.1 含深度共熔溶剂体系中的酶促反应 116

6.2.2 含深度共熔溶剂体系中的全细胞催化反应 117

参考文献 121

7 离子液体对全细胞催化反应过程的影响机理 123

7.1 细胞活性 123

7.2 细胞膜通透性 124

7.3 底物和产物的分配系数 127

7.4 胞内酶 128

参考文献 130