脂肪酶的固定化及棕榈酸抗坏血酸酯的合成研究

讨论了以固定化的黑曲霉脂肪酶为催化剂,以抗坏血酸和棕榈酸甲酯为底物的酯交 换反应及其影响因素.考察了反应温度、维生素C与棕榈酸的摩尔比、反应时间、溶剂的选 择、酶量等因素对催化棕榈酸抗坏血酸酯反应的影响规律.结果表明,摇床转速200r/min、 叔丁醇作溶剂、反应温度为55℃底物棕榈酸甲酯与Vc的摩尔比为2:1、反应时间为28h、脂肪酶浓度为4%,反应转化率为42.1%,产品纯度95%.     

酶促反应合成棕榈酸Vc酯

讨论了以黑曲霉脂肪酶为催化剂,以抗坏血酸和棕榈酸甲酯为底物的酯交换反应及其影响因素。考察了在摇床速度为200r/min,叔丁醇为溶剂下,底物的摩尔比、温度、脂肪酶浓度、时间、含水量对转化率的影响。结果表明,底物棕榈酸甲酯与Vc的摩尔比为1.3:1.0、反应温度为36℃、反应时间为24h、脂肪酶浓度为15%、含水量为1%时,Vc的转化率为23%。合成的棕榈酸Vc酯,无需和底物分离,可以直接作为油脂食品的添加剂。     

生物法合成维生素C棕榈酸酯

研究了不同的脂肪酶在有机溶剂体系中催化合成L-维生素C棕榈酸酯的反应。针对维生素C在有机溶剂中溶解度较低这一问题,对催化合成维生素C棕榈酸酯反应的脂肪酶和反应介质进行比较,同时对影响合成维生素C棕榈酸酯反应的因素（温度、底物浓度、底物摩尔比、反应时间和酶量等）进行探讨,优化了反应条件：在10mL的丙酮中,1.094g棕榈酸与0.107g维生素C在酶量为20％（W/W, 固定化酶/维生素C）的固定化脂肪酶催化下,初始含0.4nm分子筛20%,温度为60℃,转速为200r/min,反应48h转化率可以达到80%,产物维生素C棕榈酸酯的浓度可达20g/L。     

固定化脂肪酶合成维生素A棕榈酸酯

研究了有机溶剂中脂肪酶催化维生素A棕榈酸酯的合成工艺。采用维生素A醋酸酯和棕榈酸乙酯作为反应底物, 对催化合成维生素A棕榈酸酯反应介质进行了比较, 同时对影响合成维生素A棕榈酸酯反应的因素(温度、初始水含量、底物摩尔比、反应时间和酶量等)进行了探讨, 优化了反应条件: 在10 mL的石油醚中, 体系初始含水量0.2%(体积比V/V), 0.100 g 维生素A醋酸酯和0.433 g 棕榈酸乙酯在酶量为1.1 g的固定化酶催化下, 在30°C、190 r/min下反应12 h, 转化率可以达到83%, 固定化酶可连续使用5次以上。     

固定化脂肪酶合成维生素A棕榈酸酯

研究了有机溶剂中脂肪酶催化维生素A棕榈酸酯的合成工艺。采用维生素A醋酸酯和棕榈酸乙酯作为反应底物, 对催化合成维生素A棕榈酸酯反应介质进行了比较, 同时对影响合成维生素A棕榈酸酯反应的因素(温度、初始水含量、底物摩尔比、反应时间和酶量等)进行了探讨, 优化了反应条件: 在10 mL的石油醚中, 体系初始含水量0.2%(体积比V/V), 0.100 g 维生素A醋酸酯和0.433 g 棕榈酸乙酯在酶量为1.1 g的固定化酶催化下, 在30°C、190 r/min下反应12 h, 转化率可以达到83%, 固定化酶可连续使用5次以上。     

非水相脂肪酶催化合成L-抗坏血酸棕榈酸酯的研究Ⅰ

对催化合成L-抗坏血酸棕榈酸酯反应的脂肪酶(NOVO435、MML、LIPOLASE、PPL)和反应介质进行比较,得出最佳酶种为NOVO435,最佳介质为叔戊醇;同时对影响合成L抗坏血酸棕榈酸酯反应的初速度的因素(转速、温度、水分含量、酶浓度和底物浓度)进行了探讨,确定了最适反应条件：转速为200r/min,温度为55℃,水分含量为0,酶浓度为12.5%。     

非水溶剂中Rhizopus arrhizus脂肪酶催化合成三种酯的最佳条件(英文)

以少根根霉 (Rhizopusarrhizus)脂肪酶为催化剂 ,有机溶剂为反应介质 ,合成了 3种短链脂肪酸酯 .研究了反应温度、溶剂、底物浓度、底物摩尔比、吸水剂用量等因素对酯化反应的影响 .确定了3种酯的最佳合成条件 :(1)己酸乙酯 :反应温度为 4 0℃ ,环己烷为溶剂 ,0 2 5mol L底物浓度 ,酸醇摩尔比为 1∶1 2 ;(2 )乙酸异丙酯 :5 0℃ ,环己烷为溶剂 ,0 15mol L底物浓度 ,摩尔比为 1∶1;(3)乙酸异戊酯 :5 0℃ ,异辛烷为溶剂 ,0 2 0mol L底物浓度 ,摩尔比为 1∶1.三种酯合成时均需 0 12 5g ml的0 5nm分子筛为吸水剂 ,在 8h后 ,合成酯转化率达到 97%～ 99% .     

展示南极假丝酵母脂肪酶B的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯

展示酶的酵母细胞作为全细胞催化剂,既具有固定化酶的优点,又有制备简单、成本较低的特点。本研究将细胞表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的重组毕赤酵母用于非水相中催化合成短链芳香酯,通过滴定和气相色谱的方法测定底物酸的转化率,从底物的碳链长度、醇的结构、酵母冻干粉的添加量、底物浓度及底物的酸醇摩尔比等方面考察了展示CALB的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯的特性。研究结果表明:该全细胞催化剂可催化C10以下的酸和醇直接酯化合成多种短链芳香酯,酸的转化率达到90%以上;其中己酸和乙醇为酶的最适底物;酵母冻干粉的添加量20g/L(306.0U/g-drycell)、己酸浓度0.8mol/L、酸醇摩尔比1:1.1是合成己酸乙酯的最佳条件。在此条件下反应1.5h,己酸的转化率达到97.3%。在现有的关于脂肪酶非水相催化合成短链芳香酯的报道中,该全细胞催化剂显示出较好的底物耐受性以及较高的催化反应速率。因此,展示CALB的毕赤酵母全细胞催化剂在合成短链芳香酯方面具有较大的商业化应用潜能。     

静置的固定化荧光假单胞菌脂肪酶(PFL)生物反应器中催化合成乙酸香茅酯

为提高脂肪酶催化合成乙酸香茅酯的效率,优化催化条件,通过物理吸附,将脂肪酶Pseudomonas fluorescens lipase(PFL)固定在脱脂棉上,与柱形瓶或滴定管形成简易的生物反应器,并用于催化香茅醇与乙酸乙烯酯反应,合成乙酸香茅酯。结果发现,即使在静置条件下,在脱脂棉固定化PFL瓶型生物反应器中,在37℃催化反应24 h,香茅醇转化成乙酸香茅酯的转化率达96%以上。同样在静置条件下,在脱脂棉固定化PFL管式生物反应器中,在室温下催化反应4 h,香茅醇转化成乙酸香茅酯的转化率达68.5%。显然,制备的固定化酶反应器具有高效的催化作用。     

人乳脂替代品1,3-二油酸-2-棕榈酸三甘酯的研究进展

1,3-二油酸-2-棕榈酸三甘酯是一种重要的人乳脂替代品,其脂肪酸组成及脂肪酸在甘油三酯中的位置分布均与天然母乳脂非常相似,将其添加到婴幼儿奶粉中,可确保为婴儿提供接近母乳的甘油三酯营养供应。因此,采用绿色酶催化技术开发1,3-二油酸-2-棕榈酸三甘酯有着非常广阔的前景。概述了1,3-二油酸-2-棕榈酸三甘酯酶催化合成技术的研究进展,对合成工艺中的反应底物、酶、反应介质、反应类型以及催化反应中存在的问题进行了探讨。     

脂肪酶合成聚乙二醇400油酸单酯和双酯的影响因素

研究了固定化假丝酵母（Ｃａｎｄｉｄａｓｐ．）１６１９脂肪酶合成聚乙二醇４００油酸单酯与双酯的影响因素。不同摩尔比的底物反应６ｈ都有单酯和双酯生成。酸与醇的摩尔比为０２５∶１到２∶１时,生成单酯与双酯的比例在３５∶１到４∶１的范围内;当酸与醇的摩尔比达到３∶１至８∶１时,单、双酯的生成量相仿。反应达平衡时（２４ｈ）,不同摩尔比底物的反应产物都是双酯。在含己烷的反应体系中,反应平衡时有单酯存在,摩尔比为２∶１时,反应物中单、双酯比达到１∶３２。     

器壁固定化脂肪酶Pseudomonas cepacia lipase的非水活性与稳定性

许多脂肪酶在有机体系中表现出催化作用,可用于绿色有机合成. 但其催化活性和稳定性明显低于水/油（有机相）界面上的表现. 为了提高脂肪酶在有机反应体系中的活性和稳定性,依据脂肪酶的界面活化机制,以水为酶蛋白构象优化剂、羧甲基纤维素为赋形剂,通过物理吸附的方式,将典型的假单胞菌脂肪酶（Pseudomonas cepacia lipase）固定在锥形瓶的内壁上,形成简易的生物反应器. 为方便检测器壁固定化酶促反应动力学,选择特征吸收为640 nm的生化指示剂2,6-二氯靛酚为反应底物,乙酸乙烯酯为酰化试剂,丙酮为溶剂. 光谱检测表明,催化反应0.5 h后,器壁固定化脂肪酶转化底物的能力是脂肪酶粉的6倍. 在每次催化5 h共10次的循环催化中,器壁固定化脂肪酶的催化活性平均每次仅降低3.2%,而酶粉降低11.8%. 结果表明,该器壁固定化脂肪酶的活性和稳定性相对于酶粉明显提高,这将为通过固定化有效提高脂肪酶的非水催化作用提供重要的参考.     

有机介质中酶促合成壬酸香草醇酯的研究

壬酸香草醇酯是与天然辣椒素酯结构最接近的一个化合物,本文研究了有机相中脂肪酶催化合成这个化合物的方法,为天然辣椒素酯的酶促合成探索方法。考察了酶、溶剂、酶的用量、底物浓度、溶剂水含量以及温度等因素对反应的影响,结果表明脂肪酶Novozym e 435的活性最好,最适条件为:在1 mL脱水丙酮中,香草醇与壬酸甲酯的浓度分别为50、75 mmol/L,酶量为20 mg,30℃下反应24 h,产率可达到60%以上,产物经硅胶柱层析纯化,并以1H NMR及MS进行了表征。     

来源于西梅的(R)-醇腈酶促立体选择性转氰合成(R)-酮醇腈

在水/有机溶剂双相反应体系中,研究了来源于西梅的(R)-醇腈酶催化酮与丙酮醇腈合成(R)-酮醇腈的立体选择性转氰反应．系统探讨了不同酶源、酶粉颗粒大小、底物浓度、两底物配比、酶浓度和底物结构对转氰反应的影响．结果发现西梅醇腈酶能高效催化三甲基硅酮与丙酮醇腈的立体选择性转氰．酶粉颗粒大小以直径0.3～0.45 mm为优,底物浓度以21 mmol/L左右为佳,底物丙酮醇腈与三甲基硅酮摩尔浓度比以2∶1为宜,酶浓度以60.9 g/L左右为好．西梅醇腈酶对3, 3-二甲基-2-丁酮几乎没有催化活性,而对其硅结构类似物三甲基硅酮却具有非常高的立体选择性和催化活性,在上述优化反应条件下反应24 h的底物转化率和产物光学纯度均高达99%以上,表明底物中的硅原子对西梅醇腈酶的催化活性有非常显著的促进作用．     

多不饱和脂肪酸结构酯酶法合成工艺的研究

运用低温溶剂结晶法富集藻油中多不饱和脂肪酸,最佳结晶条件为-20℃静置结晶72h,丙酮溶剂与藻油的体积质量比30:1(v/wt,m L/g)。在此条件下,藻油sn-2位的脂肪酸组成中PUFA含量从74.8%提高到92.2%。以富集后的藻油和癸酸为底物,合成富含PUFA的结构酯,优化了酸解反应条件:以脂肪酶Ls-20为催化剂,以正己烷为反应介质,底物藻油与癸酸的摩尔比1:10,酶用量10%(占底物藻油的质量百分比),氮气保护,40℃,180rpm反应25h。利用低温溶剂结晶法分离纯化酸解产物,在丙酮与油脂的体积质量比1.6;1(v/wt,m L/g),-20℃下结晶24h,结构酯回收率达到78.7%。     

有机相脂肪酶催化合成乙酸肉桂酯

对有机相中酶法催化合成乙酸肉桂酯的转酯化反应进行研究。结果发现:Candida anatarctic脂肪酶(Novozyme435)、根霉脂肪酶(Rhizopus niveus lipase)和荧光假单胞菌脂肪酶(Pseudomonas fluore lipase)均有较好的催化活性。同时考察各反应参数(温度、反应溶剂、体系水活度、酰化剂类型、肉桂醇与酰化剂摩尔比、肉桂醇浓度等)对脂肪酶Novozyme435合成乙酸肉桂酯反应的影响,确定了反应体系最优工艺条件:在10 mL甲基叔丁基醚中,肉桂醇200 mmol/L,n(肉桂醇)∶n(乙酸乙烯酯)=1∶1.5,初始水活度αw=0.84,温度35℃,酶加量0.02 g,反应3 h后肉桂醇转化率可达到99%,产物经质谱(MS)鉴定。固定化酶经过10个批次反应,反应转化率都保持在90%以上。     

非水相脂肪酶催化合成L-抗坏血酸棕榈酸酯的研究Ⅰ

对催化合成Ｌ－捩民血酸棕榈酸本反应的脂肪酶（ＮＯＶＯ４３５、ＭＭＬ、ＬＩＰＯＬＡＳＥ、ＰＰＩ）和反应介质进行比较,得出最佳酶为ＮＯＶＯ４３５,最佳介质为椒戊醇,同时对影响合成Ｌ－抗坏血酸棕榈酸酯反应的初速度的因素（转速、温度、水分含量、酶氏物浓度）进行了探讨,确定了最适反应１条件,转速为２００ｔ／ｍｉｎ,温度为５５℃,水分含量为０,酶浓度为１２．５％。     

基于双酶级联协调表达策略高效催化合成D-甘露醇北大核心CSCD

D-甘露醇(D-mannitol)作为合成抗肿瘤药和免疫刺激剂的重要前体被广泛应用于制药和医疗等行业,酶法合成D-甘露醇反应成本昂贵无法满足工业化生产。本研究首先筛选关键酶获得较优性能的甘露醇脱氢酶Lp MDH和用于辅因子NADH再生的葡萄糖脱氢酶Ba GDH,在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中共表达,实现了基于双酶级联反应催化底物D-果糖合成D-甘露醇,D-甘露醇的初步摩尔转化率为59.7%。针对双酶级联催化反应中辅酶再生用酶与催化用酶表达量不协调的问题,通过增加Bagdh拷贝量来提高辅因子循环能力,获得了双酶催化速率平衡的重组大肠杆菌E.coli BL21/pETDuet-Lpmdh-Bagdh-Bagdh。进一步对重组菌的全细胞转化条件进行优化,确定了最适转化条件为反应温度30℃,初始pH值6.5,菌体量OD600=30,底物D-果糖100.0 g/L,辅底物葡萄糖与底物1︰1摩尔当量。于最优转化条件下5 L发酵罐转化24 h,D-甘露醇的最高产量为81.9g/L,摩尔转化率为81.9%。本研究提供了一种绿色、高效生物催化生产D-甘露醇的方法,为实现其规模化生产奠定了基础,同时也对其他相关稀有糖醇的研究具有指导意义。     

脂肪酶合成聚乙二醇400油酸单酯和双酯的影响因素

研究了固定化假丝酵母(Candida sp.)-1619脂肪酶合成聚乙二醇400油酸单酯与双酯的影响因素。不同摩尔比的底物反应6h都有单酯和双酯生成。酸与醇的摩尔比为O.25：1到2：1时,生成单酯与双酯的比例在3.5：1到4:1的范围内;当酸与醇的摩尔比达到3：1至8:1时,单、双酯的生成量相仿。反应达平衡时(24h),不同摩尔比底物的反应产物都是双酯。在含己烷的反应体系中,反应平衡时有单酯存在,摩尔比为2：1时,反应物中单、双酯比达到l：3.2。     

神经网络优化非水相脂肪酶催化合成抗坏血酸油酸酯的条件研究

抗坏血酸油酸酯具有强抗氧化作用．为了获得脂肪酶催化合成抗坏血酸油酸酯的最适条件,主要研究了反应温度、脂肪酶量、油酸量对抗坏血酸油酸酯合成效果的影响．采用中心组合设计和动量梯度下降神经网络对反应条件网络进行训练仿真,并利用训练好的网络对催化酯化工艺条件进行预测．研究结果表明：经过训练的网络可以很好的模拟反应条件,得到了脂肪酶催化反应的最佳工艺参数．当抗坏血酸0．8g时,反应温度56℃,油酸量0．95g,固定化脂肪酶量0．74g,添加分子筛条件下,抗坏血酸油酸酯的转化率为46.5％．该方法为抗坏血酸酯化催化效果的预测提供了一条可行的途径．