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．     

高分子载体固定化酵母脂肪酶的研究

合成了一系列丙烯酸甲酯－双甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯－双甲基丙烯酸乙二醇酯、苯乙烯－双甲基丙烯酸乙二醇酯交联共聚物作为固定化酵母脂肪酶的载体,比较了这些载体固定化酵母脂肪酶催化橄榄油水解反应的效果,结果发现疏水性较强的苯乙烯－双甲基丙烯酸乙二醇酯交联共聚物固定化酵母脂肪酶的效果最好．比较了酵母脂肪酶溶液和苯乙烯－双甲基丙烯酸乙二醇酯文联共聚物固定化酶催化橄榄油水解反应的最适ｐＨ值、最适离子强度、最适温度和Ｋ＿ｍ值．同时考察了苯乙烯－双甲基丙烯酸乙二醇酯交联共聚物固定化酶在有机溶剂中催化十六酸戊酯合成反应的活力．     

荧光假单胞菌脂肪酶固定化及催化制备生物柴油的工艺研究

研究了不同因素对制备固定化荧光假单胞菌脂肪酶的影响及固定化酶的酶学性质,并初步探讨了利用该固定化酶制备生物柴油的工艺。以海藻酸钠明胶为复合载体,采用包埋法制备固定化荧光假单胞菌脂肪酶,考察了载酶量、颗粒直径等因子对固定化效果的影响,并用制备的固定化酶进行了酶促酯交换合成生物柴油的工艺研究,考察了反应条件如酶量、反应温度、甲醇流加方式、醇油比等因素对甲酯得率的影响。试验结果表明,制备固定化荧光假单胞菌脂肪酶的最优条件为:每克载体给酶量为300 IU,选用6号注射器针头(内径为0.5 mm);通过酯交换,催化大豆油合成生物柴油的最佳反应工艺参数为:固定化酶25%,醇油比4:1,含水量6%,反应温度40℃;此条件下反应35 h后,甲酯的最高得率可达82%。     

壳聚糖固定化德氏根霉脂肪酶的研究

研究了壳聚糖吸附和戊二醛交联对脂肪酶固定化条件,在室温条件下将0．4g酶粉溶于pH6．0缓冲液中,加入10g壳聚糖,摇匀,再加入浓度为0．6％戊二醛交联6h,得到固定化酶,酶活力回收率约为54．2％。固定化酶的半失活温度比游离酶的高,半失活温度由游离酶的47℃提高到100℃,最适反应温度由40℃上升至80℃,最适pH由6下降到5．5,固定化酶K’m值由游离酶的Km 50mg／mL增加到56mg／mL。该固定化脂肪酶用于酯的合成;在80℃条件下经过10批次连续水解植物油反应,固定化酶的活力仍保持在82．6％以上。     

抑制剂对有机相酶促己酸乙酯合成中固定化脂肪酶影响

稳定的催化活性和选择性的调节与控制已成为研究有机相酶促反应机制和应用的重要内容。由于选择和优化反应条件的方法具有较大局限性．目前有机介质中酶催化选择性和稳定性的调节与控制的研究除了常用的固定化手段外,更关注通过改变酶分子自身的一些方法上。如蛋白质工程、酶的化学修饰和非共价修饰〔1.2〕。相比之下,其中非共价修饰具有方便、实用的特点。酶的修饰剂大多也是酶的抑制剂。抑制剂已用来研究脂肪酶的结构与代谢特征〔3〕。Russel,Guo等通过其改变酶的构象和界面特征来调节和控制酶稳定的特异性〔4.5〕。我们在对微生物脂肪酶正庚烷中合成短链芳香酯研究基础上〔6.7〕。本文报道用具有两亲特性的表面活性剂、胆汁盐和金属离子这些脂肪酶的抑制剂对庚烷中脂肪酶酶促己酸乙酯酯化反应的影响,以促进酶活性的调节和控制的研究和应用。     

脂肪酶的固定化及其在食品领域的应用

脂肪酶(lipase,EC 3.1.1.3)是一类能将长链脂肪酸甘油酯水解成脂肪酸和单甘油酯、甘油二酯或甘油的生物酶,主要来源于动物、植物和微生物。脂肪酶在食品领域的应用有巨大潜能,改善脂肪酶的性能对于实现工业上连续化和低成本的生产具有重要的意义。固定化酶技术可以通过提高脂肪酶的酶活力、稳定性及回收率显著改善脂肪酶的性能。固定化脂肪酶在食品领域中被广泛应用于糖酯合成、油脂改性、芳香味酯类化合物及抗坏血酸酯类抗氧化剂的合成。介绍了脂肪酶及固定化酶技术,并综述了近7年固定化脂肪酶在食品领域中的应用。最后对如何提高脂肪酶性能进行了展望。     

超声辅助酶促合成丙二酸单对硝基苄酯

为了研究超声对固定化脂肪酶Novozym 435催化合成丙二酸单对硝基苄酯反应的影响。对超声辅助酶促酯化反应条件进行了优化,确定最佳反应条件:以甲苯为溶剂,固定化脂肪酶Novozym 435质量浓度为3.0 g/L,对硝基苄醇质量浓度为4.0 g/L,反应温度为30℃,反应时间为5 h,超声声强为0.8 W/cm2,超声频率为20 k Hz,丙二酸单对硝基苄酯收率为89.7%。与振荡水浴条件相比,超声辅助酶催化反应能强化传质,在反应温度降低15℃,时间缩短3 h和固定化酶浓度减少1.5 g/L的同时,产物收率增加了18.2%。超声作用下,Novozym 435重复使用性能较佳,应用于酯化反应8次后,丙二酸单对硝基苄酯收率为69.3%。     

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。     

改性壳聚糖固定化脂肪酶的研究

以化学改性后的壳聚糖为载体固定假丝酵母99-125脂肪酶,研究了不同的活化剂对壳聚糖表面羟基基团的活化程度,及以活化后壳聚糖为载体采用不同固定化方法对假丝酵母脂肪酶固定效果的影响。结果表明1-乙基-3-(3-甲基氨基)丙基碳二亚胺可有效的活化壳聚糖表面羟基,活化后的壳聚糖表面氨基与戊二醛偶联后形成的壳聚糖为良好的脂肪酶固定化载体,其固定脂肪酶的水解活力可高达86.8U/g。此外,还对影响固定化进程中的各种因素进行了研究,确定最优条件,比较了固定化前后酶的热稳定性、有机溶剂稳定性及最适反应温度。并考察了该固定化脂肪酶催化合成棕榈酸十六酯的操作稳定性,结果表明,连续反应16批之后棕榈酸十六酯的转化率仍能达到85%以上。     

固定化假丝酵母1619脂肪酶催化油酸油醇酯的合成

比较了14种不同来源的脂肪酶催化油酸油醇酯的合成。其中,假丝酵母(Candidasp．)1619脂肪酶酯化能力最强,以硅藻土为载体,分别按0．1％添加椰子油、吐温80．按l％添加MgSO43种共固定物,醇化反应初速度提高了1．5倍。此固定化酶催化油酸油醇酯合成的最适温度为30℃,0～60℃下反应24h的酯化率均在90％以上,100℃下还有10．25％的酯化率。最适酯化pH6．0。反应中去水,可使终酯化率提高到99％。在添加的23种有机溶剂中,以异辛烷促进酯化的效果最好．正壬烷和正己烷次之。此固定化酶在28℃下批式重复反应的半衰期为990h,柱式固定床反应器中28℃连续运转1000h后酯化率为78％。     

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.     

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。     

大孔树脂共吸附固定葡聚糖-脂肪酶催化合成香茅酯

以大孔树脂为载体对脂肪酶和葡聚糖进行共吸附固定,考察葡聚糖的共吸附对脂肪酶固定化效果的影响,并应用所得固定化酶在无溶剂体系催化合成月桂酸香茅酯。结果表明:在固定化过程中添加终质量浓度为0.75mg/m L的葡聚糖可提高固定化酶酶活回收率,使用该固定化酶在无溶剂体系催化月桂酸与香茅醇酯化,酶的催化效率及操作稳定性均有提高。在底物月桂酸与香茅醇物质的量的比为1∶1,加入1 U的固定化脂肪酶,在50℃时无溶剂体系中反应10 h,反应的酯化率达95.3%。添加终质量浓度为0.75 mg/m L的T-20及T-40(葡聚糖相对分子质量为2×10~4和4×10~4)制备的固定化酶可将到达95%酯化率的反应时间缩短至6 h,其中添加T-40的固定化酶经10次连续催化后,仍保持75%以上的催化活性。     

酶法合成糖及糖醇酯

以脂肪酸为酰基供体,糖和糖醇为酰基受体,利用吸附到涤棉布上的假丝酵母脂肪酶作催化剂,在含叔丁醇的系统中,研究了酯化反应条件。酯化最适温度和pH值分别为40℃～45℃和50～75。在酰基供体中,以亚油酸和油酸最好,C8到C22的饱和脂肪酸的酯化程度相仿。在23种糖和糖醇中,果糖、木糖、海藻糖、山梨糖、木糖醇、甘露醇以及异丙基葡萄糖和甲基葡萄糖比其它酰基受体的酯化率高。糖醇的酯化程度明显高于相应的糖。此外,酰基供体与受体的摩尔比大于2∶1时,有利于酯化。在由30mmol(085g)油酸,02mmol山梨醇(0036g),3mL叔丁醇和30mg固定化酯肪酶(600u)组成的反应系统中,40℃震荡反应48h,以等摩尔的底物计算,酯化程度达到90%以上。反应产物经薄层色谱鉴定为单酯和双酯。     

硅藻土固定中性脂肪酶的制备及其性质

以硅藻土为载体,采用吸附法,对脂肪酶进行固定化,研究了固定化条件对固定化脂肪酶的催化活性的影响,得到最佳的固定化条件：给酶量为33374U/g,固定化温度为35℃,pH值为7.5,时间为4h,此时固定化酶的活力约为5833U/g载体。固定化酶的热稳定性较游离酶有了很大的提高,其在80℃以下能保持80%以上的酶活,而游离酶60℃残余酶活仅为5%。最适反应温度和最适pH值也分别由游离酶的40℃上升至50℃和由7上升到7.5。对固定化中的中性脂肪酶在生物柴油合成中的应用也进行了初步研究。     

有机硅橡胶固定化细胞进行的生物转化

有机硅橡胶固定化细胞进行的生物转化潘冰峰,戴学倩,冯青,李祖义（中国科学院上海有机化学研究所,２０００３２）关键词硅橡胶;白地霉;固定化细胞;生物转化近年来,有机化学领域的一个重要进展是用酶或微生物进行生物转化反应。其中研究和应用较多的是碳基还原,特...     

华根霉脂肪酶有机相合成酶活的研究

通过比较7种微生物脂肪酶的有机相合成酶活、水相水解酶活及在正庚烷中催化己酸乙酯合成的能力,证明了合成酶活与水解酶活相关性不高,合成酶活比水解酶活更能反映脂肪酶的合成能力。通过比较两株华根霉(Rhizopus chinensis)脂肪酶酶活,发现合成酶活相差较大,表明相同种属微生物的脂肪酶合成酶活存在不同。对．Rhizopus chinensis-2液态发酵产脂肪酶进程研究发现,水解酶活高峰先于合成酶活高峰大约12h。将不同培养时间的Rhizopus chinensis-2全细胞脂肪酶用于催化己酸乙酯合成,具有高合成酶活的全细胞脂肪酶催化己酸乙酯合成反应较快。因此,全细胞脂肪酶用于催化有机相酯合成反应时,具有高脂肪酶合成酶活的菌体具有较好的催化酯合成能力。     

菜油基长链辣椒素酯小型化合物库的制备与初步生物活性

以脂肪酶在有机介质中催化食用菜油与香草醇直接转酯反应合成了一个含菜油酰基的长链辣椒素酯小型化合物库。反应条件：5mmol香草醇,2．5mmol食用菜油溶于100mL丙酮中,加入0．5g固定化脂肪酶（Nov0435）,置于30℃的摇床上以200r／min反应24h。分离固定化酶后,反应物以硅胶柱色谱分离,得到长链辣椒素酯小型库,收率34．1％。这个化合物库主要由亚麻酸香草醇酯（1）、亚油酸香草醇酯（2）、软脂酸香草醇酯（3）、油酸香草醇酯（4）、硬脂酸香草醇酯（5）、花生-烯酸香草醇酯（6）、芥酸香草醇酯（7）组成;它在50彬mL时对PPARv模型具有弱的激活作用,激活倍数为1．5。用制备性高效液相色谱对这个化合物库进行分离,得到化合物1—4、7,以1HNMR确证了结构,其中化合物7未见文献报道。     

酵母表面展示脂肪酶合成己二酸二异辛酯

展示酶的酵母细胞既具有固定化酶的优点,又有制备简单、成本较低的特点.采用表面展示南极假丝酵母脂肪酶B (Candida antarctica lipase B,CALB)的毕赤酵母细胞催化合成己二酸二异辛酯(Diisooctyl adipate,DIOA),对该反应体系进行优化,并实现了初步工艺放大制备.经条件优化后,在10mL反应体系中,DIOA的产率可达85.0％.该工艺放大到200mL反应体系时,DIOA产率可达97.8％.经减压蒸馏,DIOA纯度可达到98.2％.该酵母表面展示脂肪酶在合成绿色润滑油己二酸二异辛酯中具有良好应用前景.