生物催化法合成8-羥基喹啉的研究進(jìn)展

生物催化法合成8-羥基喹啉是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)化學(xué)合成法，其具有環(huán)境友好、條件溫和、選擇性高等優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究進(jìn)展如下：

微生物催化合成方面：2025年6月19日，上海師范大學(xué)張永明教授團(tuán)隊(duì)在《Biochemical Engineering Journal》上發(fā)表了一項(xiàng)成果，他們篩選出一株高效的喹啉代謝菌代爾夫特菌（Delftia lacustris），可通過(guò)一步單加氧反應(yīng)將喹啉轉(zhuǎn)化為2-羥基喹啉。盡管該研究并非直接合成8-羥基喹啉，但為類(lèi)似喹啉類(lèi)羥基化反應(yīng)提供了思路，有望啟發(fā)科研人員找到能直接催化合成它的微生物或其代謝途徑。

酶催化合成方面：生物催化技術(shù)可利用酶的專(zhuān)一性實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保的喹啉類(lèi)化合物合成，8-羥基喹啉作為喹啉類(lèi)化合物的一種，也可嘗試以此法合成。酶催化反應(yīng)能以可再生資源為原料，在溫和條件下進(jìn)行，具有較高的產(chǎn)率和選擇性，且反應(yīng)穩(wěn)定性和重復(fù)性較好，符合綠色化學(xué)理念，為8-羥基喹啉的合成提供了新方向。

化學(xué)酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)方面：化學(xué)酶級(jí)聯(lián)結(jié)合了金屬催化劑和生物催化劑的生產(chǎn)力，能夠用一個(gè)催化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一鍋兩步程序，避免了不穩(wěn)定或有毒試劑的分離和儲(chǔ)存。雖然目前尚未有大量關(guān)于利用化學(xué)酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)直接合成 8-羥基喹啉的報(bào)道，但這種方法為其合成提供了潛在的途徑，有望通過(guò)合理設(shè)計(jì)反應(yīng)體系和選擇合適的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

反應(yīng)體系優(yōu)化方面：生物合成法需要選擇合適的微生物菌株或植物材料，并優(yōu)化培養(yǎng)條件以提高產(chǎn)物產(chǎn)量，例如，通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基成分、溫度、pH 值等因素，可促進(jìn)微生物或植物體內(nèi)相關(guān)酶的表達(dá)和活性，從而提高8-羥基喹啉的合成效率。此外，采用多步反應(yīng)或者不同的合成路徑，也可能提高產(chǎn)率和選擇性，制備出高純度的8-羥基喹啉，滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

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