生物催化剂的工业应用

生物催化剂在精细化学品市场中呈现出很高的增长率。

据报道，1998年工业酶制剂的世界市场约16亿美元，2000年已达20亿美元，预计到2008年将达30亿美元，年增长率6.5％。而用于精细化学工业和制药工业的生物催化剂目前已达1亿－1.3亿美元，预计年增长率将达8％－9％。生物催化剂的增长主要是由于单一异构体化合物生产的强劲需求。

目前，单一对映体药物的世界市场年增长率达20％以上。手性药物已成为国际新药研究与开发的新方向之一，世界上正在开发的1200种新药中有2／3是手性药物，其中单一异构体占51％。预计2005年全世界新上市的化学药品中将有60％为单一异构体。　

目前使用的工业催化剂有青霉素酰化酶、天冬酶、磷脂酶、氨转移酶、醇脱氢酶、富马酸酶以及固定化大肠杆菌等。用工业生物催化剂生产的产品已有L－苯丙氨酸、L－天冬氨酸、综合氨基酸、L－亮氨酸、丙烯酸胺、L－苹果酸、L－丙氨酸、6－氨基青霉烷酸、氨苄青霉素、头孢氢苄等。部分产品在我国已有工业生产。 　　

生物催化剂用于手性合成、对映体拆分中，不仅可以催化多种化学反应，还可以合成结构复杂、具有生物活性的大分子和高分子化合物。同时可以避开化学法进行手性合成与拆分所需的手性源，以及产生的无效对映体和环保问题。为此，用生物催化方法进行化学合成又称为"绿色合成"。

目前，工业上利用生物催化剂进行生物合成与拆分生产的手性化合物已有14种，如L－多巴、S－1、2－戊二醇、L－薄荷醇、S－萘普森、D-β－羟基丁酸、R－苯乙酸基甲醇等。手性化合物在精细化工产品中占有重要地位，已用作医药、农药、香料及功能性化学品的前体、中间体或最终产品，利用生物催化剂进行手性化合物的制备具有巨大的发展潜力。