德国波鸿鲁尔大学与杜塞尔多夫海因里希·海涅大学的研究团队开发出一类新型生物催化剂，能够以高选择性和极少副产物的方式将污染物苯乙烯转化为高价值环氧化物。
该研究成果隶属于专注于微生物底物转化的Micon研究培训项目。这类酶属于谷胱 甘肽S-转移酶（GST）家族，实验证明其可优先转化芳香族环氧化物的特定对映异构体。这种高对映选择性在药物活性成分生产中尤为重要，因为立体化学结构能决定生物功能。
定制化酶实现不对称环氧化物合成
新表征的 GST 型酶催化苯乙烯向环氧化物的转化时，展现出显著的区域选择性和立体选择性。研究团队证实，这些酶能够通过催化降解外消旋混合物中不需要的镜像异构体，选择性地富集其中一种对映体。
这种方法可高效生产光学纯环氧化物 —— 而光学纯环氧化物是聚合物合成、农用化学品及制药领域的关键中间体。借助蛋白质晶体学开展的结构分析，证实了这种对映选择性活性的分子基础。
仿生催化开辟药物生产新路径
这种生物反应模拟了人体内环氧化物的自然解毒途径。通过利用这些自然系统，研究人员正借助自然界的催化 “工具箱”，设计绿色且高效的合成路线。这些酶分离自苯乙烯（一种已知的环境污染物）的微生物降解途径，能够将苯乙烯转化为有用的结构单元。
这项研究凸显了生物催化在复杂分子生产中取代传统化学合成的潜力。其高选择性、低能耗以及环境友好的反应条件，相比传统方法具有显著优势。
来源：《ACS催化》2025年
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