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手性芳基醇、羟基羧酸是合成光学活性分子的关键中间体,广泛应用于食品、医药、精细化工及农业等领域。本文研究了生物催化不对称还原法制备(R)-2-氯-(3-氯苯基)乙醇和2-羟基-3-苯基丙酸,建立了相关的整体细胞催化反应体系,具有一定工业应用价值。以2-氯-(3-氯苯基)乙酮为手性芳基醇模型底物合成(R)-2-氯-(3-氯苯基)乙醇的反应中,对实验室筛选得到的Candida ontarioensis的发酵产酶条件和最适转化条件进行研究。其适宜的发酵产酶条件为:温度30 oC,初始pH 6.5,摇床转速180 r/min,发酵周期20 h。利用最适发酵条件下培养的细胞进行不对称还原2-氯-(3-氯苯基)乙酮反应过程参数的优化,确定了反应最适pH为6.5,温度30 oC,转速180 r/min;考察了不同辅底物种类的影响,确定该菌最适利用的辅底物为葡萄糖,最适菌体浓度为200 g/L,在10 g/L底物浓度下,考察了C. ontarioensis对一些潜手性酮的转化能力,C. ontarioensis整体细胞对2-氯苯乙酮、2-溴苯乙酮、p-苯乙酮等卤代苯乙酮表现出了很高的转化活力和对映体选择性,相应的手性醇e.e.值大于99.9%,产率达到99.0%,而C.ontarioensis整体细胞对一些酮酯类化合物没有转化能力。由于底物对菌体细胞有抑制作用,随着底物浓度的提高转化反应的产率会明显下降。为了进一步提高底物浓度,同时提高转化反应效率,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对C.ontarioensis整体细胞进行通透性预处理,考察了其对不对称还原2-氯-(3-氯苯基)乙酮转化反应的影响。在底物浓度30 g/L条件下考察了CTAB预处理时间和处理浓度的影响,得出最适处理条件为4 oC下,4 g/L CTAB处理20 min,转化反应在24 h时达到平衡,比未处理的反应提前了48 h。之后将反应体系放大到120 mL,考察了采用硅胶柱层析对产物进行分离提纯,得到的产物纯度>99%,光学纯度为99.9%,纯化收率为66.7%,核磁共振鉴定为(R)-2-氯-(3-氯苯基)乙醇。在生物法还原2-氧代-3-苯基丙酸合成2-羟基-3-苯基丙酸的反应中,通过对实验室的菌株进行筛选获得一株对2-氧代-3-苯基丙酸具有较转化能力的酵母菌A.6.3,考察了该菌最适发酵产酶的培养基成分为:20 g/L葡萄糖,20 g/L玉米浆干粉,2.5 g/L KH2PO4,1.5 g/L MgSO4?7H2O;在水相中的最适转化条件:初始pH为7.0,温度为30 oC,菌浓100 g/L。该底物对菌体细胞同样具有抑制作用,在20 g/L的底物浓度下,采用乙醚对A.6.3菌体细胞进行通透性预处理,最适处理条件为:10% (v/v)的乙醚在20 oC下处理5 min,产物的产率达到86.9%。为获得具有更高酶活和稳定性的生物催化剂,尝试了基因挖掘法从NCBI数据库中获得具有还原2-氧代-3-苯基丙酸活性的羰基还原酶ScCR和KlCR,将这两段酶的编码基因序列在大肠杆菌进行重组表达,成功构建了两株对2-氧代-3-苯基丙酸具有羰基还原酶活性的重组大肠杆菌BL21(DE3)/pET-20b-ScCR、BL21(DE3)/pET-20b-KlCR,比酶活分别为0.24 U/mg、0.31 U/mg。