阿糖胞苷是治疗白血病的常用化疗药物之一。但临床研究发现，阿糖胞苷在血浆中易被脱氨酶降解失活而导致半衰期短，且其亲水性强不易穿膜运输故对实体肿瘤疗效欠佳。而通过酯合成反应，选择性酰化阿糖胞苷糖环上的某个羟基可提高核苷的脂溶性，所制备的阿糖胞苷单酯衍生物已被证明具有较之母药更高的抗癌活性。为克服化学制备方法环境不友好、选择性差、副产物多等缺点，自上个世纪末人们开始研究利用酶法进行核苷单酯的合成。然而，尽管酶法合成具有区域选择性高、反应条件温和、环境友好等优点，其在工业应用上却遭遇成本高、催化剂稳定性差等诸多瓶颈问题。全细胞是生物催化剂的一种，作为酶的天然载体，可以省去酶分离纯化及固定化等步骤，从而大大地降低生产成本。此外，整细胞可为酶提供良好的环境，使酶不至于在非水介质中快速失活。然而，迄今为止，利用高区域选择性微生物全细胞催化阿糖胞苷5’-单酯的合成的研究尚未见报道。鉴于上述研究现状，本论文探讨了不同来源微生物细胞在有机介质中催化阿糖胞苷酯合成反应的可行性；以阿糖胞苷酯合成反应为模型，研究了培养条件对微生物细胞生长及其酶合成活性的影响规律；对比分析了不同种类微生物细胞在有机介质中催化该反应的活性及区域选择性，考察了反应条件对不同种类微生物细胞在该反应中的催化特性及稳定性的影响规律；并建立起适合微生物细胞酯合成活性酶生产的最佳培养条件及适合阿糖胞苷单酯合成的最佳反应体系。在对5种不同假单胞菌属菌株促核苷酯合成活性的研究中发现，荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens催化活性最强，其催化反应的优势产物为阿糖胞苷5′-单酯；与假单胞菌等细菌细胞相比较，所研究的真菌类细胞中米曲霉Aspergillus oryzae具有更高的反应活性，但其区域选择性较低且以3′-单酯为优势产物。在培养条件对荧光假单胞菌合成活性影响的研究中发现，采用混合碳源，即往含有酵母膏的基础培养基中额外补充脂类物质，尤其是大豆油，能明显提高荧光假单胞菌全细胞催化阿糖胞苷酰化反应的活性。然而，当往基础培养基中补充葡萄糖时，获得的生物量和催化活性都很低。综合考虑反应产率和5’-区域选择性，在所考察的各种有机氮源中，酵母膏为最适氮源。由于碳氮源浓度、金属离子浓度和培养时间都是影响培养所得全细胞催化行为的重要因素，我们研究了这些因素对荧光假单胞菌生物量及其全细胞催化行为的影响。结果表明，最适大豆油浓度、酵母膏浓度、Mg2+离子浓度，培养时间分别为0.5%(w/v),0.1%(w/v)，0.05%(w/v)和48小时。在此条件下，荧光假单胞菌全细胞促阿糖胞苷与乙酸乙烯酯酰化在反应120小时后的产率和5’-区域选择性分别为75.4%和96.8%。在对反应条件中的优化中发现：与纯吡啶相比，荧光假单胞菌全细胞在含部分疏水性有机溶剂组成的混合溶剂中有更高的催化效率。荧光假单胞菌细胞促阿糖胞苷与乙酸乙烯酯区域选择性酰化反应的最适混合介质、催化剂用量、酰基供体与阿糖胞苷的摩尔比、反应温度和振荡速度分别为30%正己烷-吡啶、50mg/mL、30:1、30℃和140rpm；在上述最优条件下，反应初速度和产率分别为1.6mmol/L·h和83.1％。当酰基供体为丙酸乙烯酯时，各反应条件对荧光假单胞菌细胞促反应的影响规律与乙酸乙烯酯为供体时相似，只是在最适反应介质、酰基供体与阿糖胞苷的摩尔比上略有不同，在最适条件下，阿糖胞苷丙酰化反应的初速度和产率分别为2.8mmol/L·h和77.9%。各因素对荧光假单胞菌细胞促阿糖胞苷酰化反应区域选择性的影响甚微，5’-区域选择性始终在>92%。通过研究米曲霉细胞催化阿糖胞苷与丙酸乙烯酯的酰化反应发现，与荧光假单胞菌全细胞相比，米曲霉全细胞更倾向于合成阿糖胞苷3’-酯。该反应的初速度和产率与混合溶剂的极性密切相关。该反应的最适混合介质、丙酸乙烯酯和阿糖胞苷摩尔比、全细胞催化剂用量、反应温度和振荡速度分别为30%（v/v）异丙醚-吡啶、90:1、60mg/mL、30℃、180rpm。在上述反应条件下，反应初速度和产率分别是10.7mmol/L·h和88.3%。水分含量和反应温度对米曲霉细胞促阿糖胞苷丙酰化的区域选择性存在较大影响，其他因素的改变对区域选择性影响不大。本研究不仅拓宽了生物催化核苷区域选择性酰化的范围，丰富了全细胞在非水介质中催化核苷酯合成的理论知识，还为阿糖胞苷单酯的工业化制备提供了新路径。