1. 研究目的与意义

2-氨基-3-羟基丁酸含有两个连续的不对称碳原子，按其构型分为苏氨酸和别苏氨酸两类。

苏氨酸为天然氨基酸，包括l-苏氨酸( ( 2s，3r) -2-氨基-3-羟基丁酸) 和d-苏氨酸( ( 2r，3s) -2-氨基-3-羟基丁酸) ； 而别苏氨酸属于非天然氨基酸，包括l-别苏氨酸( ( 2s，3s) -2-氨基-3-羟基丁酸) 和d-别苏氨酸( ( 2r，3r) -2-氨基-3-羟基丁酸) 。

相比于天然的苏氨酸，别苏氨酸在自然界中存在量极少。

2. 课题关键问题和重难点

本实验采用以l-苏氨酸为原料，以氨基酸消旋酶与苏氨酸脱氨酶双酶偶联反应体系制备d-别苏氨酸。

本实验采用双酶偶联催化工艺，能大幅度提高反应效率、缩短反应时间，减少原料和能源的消耗。

本实验中双酶反应体系即氨基酸消旋酶和苏氨酸脱氨酶由南京大学仙林校区生命科学学院焦庆才教授实验室提供。

3. 国内外研究现状（文献综述）

摘要：目前d-别苏氨酸生物合成方法有利用不对称aldol 缩合制备；结晶拆分法是报道较多的一种制备别苏氨酸的方法；在制备光学纯氨基化合物时，采用氨基酰化酶进行拆分是行之有效的手段之一，但是目前氨基酰化酶拆分法多用于制备含有一个手性中心的氨基化合物，而对于含有两个手性中心的别苏氨酸光学拆分则无报道。

主体：根据我所查阅的文献资料，现将国内外关于别苏氨酸合成的文献内容进行如下总结。

在国内，徐鹏飞等[1]利用樟脑为手性模板，利用不对称aldol 缩合制备出别苏氨酸，但这种方法路线较长，制备规模小( mg 级别)。

4. 研究方案

工艺路线：L-苏氨酸D-别苏氨酸 L-苏氨酸D-别苏氨酸 丁酮酸 详细阐述：L-苏氨酸经过酶①：氨基酸消旋酶作用后得到D-别苏氨酸与L-苏氨酸混合物，D-别苏氨酸与L-苏氨酸混合物再经酶②：苏氨酸脱氨酶作用得到D-别苏氨酸与丁酮酸混合物，此时可以通过等电点结晶法或者离子交换树脂法将D-别苏氨酸与丁酮酸分离提纯，最终得到D-别苏氨酸。

5. 工作计划

第一周第三周 探究双酶偶联制备D-别苏氨酸的方法并完成预实验第四周第五周 探究实验PH和二种酶制剂添加量对酶反应的影响第五周第六周 探究实验温度对酶反应的影响第六周第七周 探究反应物浓度对实验的影响第七周第八周 探究反应时间对实验的影响第八周第十周 完成毕业设计论文