无溶剂体系脂肪酶催化阿魏酸油酸甘油酯合成研究

采用Novozym 435脂肪酶作为催化剂,在无溶剂体系中进行阿魏酸乙酯和三油酸甘油酯的转酯反应,发现水活度(aw)明显影响转酯反应,阿魏酸油酸甘油酯产率在水活度<0.01到0.75范围内随着水活度的增加而提高.推测三油酸甘油酯的去油酰化是该转酯反应的限速步骤.为了提高阿魏酸油酸甘油酯的产率同时减少底物水解,采用向介质中添加甘油的方法取代提高水活度的方法.当甘油和底物三油酸甘油酯的物质的量比达1:3时,阿魏酸油酸甘油酯的产率达29.0%.采用减压旋转蒸发去除副产物乙醇可进一步提高阿魏酸油酸甘油酯的产率.确定的脂肪酶催化阿魏酸油酸甘油酯合成的最佳反应条件为:2.0 mmol三油酸甘油酯,1.0 mmol阿魏酸乙酯,0.67 mmol甘油,110 mg Novozym435脂肪酶,反应温度为60℃,真空度为0.001MPa,反应时间为72 h,此时阿魏酸油酸甘油酯的产率可达59.5%.固定化酶可反复使用多次,活性没有明显损失.     

离子液体-甲苯溶剂体系中酶催化合成阿魏酰丁酸酯

以三丁酸甘油酯和阿魏酸乙酯为原料,采用酶催化方法合成阿魏酰丁酸酯,通过单因素实验和正交实验研究溶剂体系、脂肪酶种类、溶剂配比、底物(三丁酸甘油酯与阿魏酸乙酯)摩尔比、反应温度、反应时间对阿魏酰丁酸酯转化率的影响,优化反应条件。结果表明:合成阿魏酰丁酸酯的最佳反应条件为脂肪酶Novozym 435为催化剂,酶添加量50 mg/m L,[EMIM][TF2N]-甲苯溶剂体系,[EMIM][TF2N]与甲苯质量体积比1∶1,反应温度50℃,底物摩尔比3∶1,反应时间6 d。在最佳反应条件下,阿魏酰丁酸酯转化率达76.24%。     

非水相酶促合成阿魏酸酯及其对自由基的清除

在非水相反应体系中,研究脂肪酶Novozym 435催化合成阿魏酸油酸甘油酯。得出酶促合成反应的最佳溶剂为甲苯,摇床转速200 r/min,脂肪酶添加量与底物质量比为10%,反应温度55℃,底物阿魏酸乙酯与三油酸甘油酯的摩尔比为1:2,反应体系初始水活度应控制为0.11,反应过程中分子筛添加量为10%。在此反应条件下,反应120 h后产物最高产率可达56.63%。经过6个批次反应后,阿魏酸油酸甘油酯的产率降至41.08%,脂肪酶相对酶活保持在50%以上。通过考察阿魏酸酯对自由基的清除能力,发现产物阿魏酸单油酸甘油酯对DPPH·清除的~IC_(50)值仅为0.006 6 mg/mL,清除能力高于阿魏酸乙酯及阿魏酸双油酸甘油酯;阿魏酸双油酸甘油酯对O_2~-的清除能力与VC相当,显示了其对核黄素氧化较好的抑制效果。     

有机相脂肪酶催化合成柠檬酸甘油酯

以脂肪酶为催化剂,在有机介质中合成柠檬酸甘油酯。对催化合成反应的脂肪酶和反应介质进行了筛选,最佳溶剂为叔丁醇,固定化于大孔丙烯酸树脂的Candida antarctica脂肪酶B(Novozym 435)的催化活性最好。同时对底物浓度、底物摩尔比、脂肪酶用量、吸水剂用量、反应温度和反应时间等条件进行了优化,确定最佳工艺参数为:酸浓度0.12mol/L,单甘酯和柠檬酸摩尔比2∶1,脂肪酶用量为质量分数8%,吸水剂用量0.12g/mL,50℃反应48h,柠檬酸转化率可达70.97%。经电喷雾质谱和红外光谱分析,反应产物主要是α-柠檬酸单硬脂酸甘油酯。     

响应曲面法优化非水相酶催化合成乳酸乙酯

应用南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym 435)在非水相体系(叔丁醇)催化乳酸和乙醇合成乳酸乙酯,通过单因素实验考察了温度、摇床转速、酶添加量、乳酸浓度、酸醇摩尔比(乳酸:乙醇)等条件对乳酸乙酯产率的影响,进一步应用响应曲面法优化了乳酸浓度、酸醇摩尔比、酶浓度等因素,获得乳酸乙酯合成的最佳条件:乳酸含量0.42 mol/L、酸醇摩尔比1:6、酶浓度42 g/mol、温度为50℃、摇床转速为200 r/min,在此条件下乳酸乙酯的实际产率为70.21%±0.2%.     

脂肪酶催化合成α-生育酚阿魏酸酯

通过比较6种脂肪酶作为催化剂、4种有机溶剂和无溶剂底物作为反应介质对α-生育酚阿魏酸酯合成的影响,发现在以固定化南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym435)作为催化剂,甲苯作为反应介质的有机溶剂体系中产率达17.7%,在无溶剂体系中产率达23.8%。和甲苯相比无溶剂体系是更理想的反应体系。通过实验确定无溶剂体系中的最佳反应条件:α-生育酚和阿魏酸乙酯的物质的量比为5∶1、水活度<0.01、加酶量与底物质量比为5%、温度为60℃、转速为180 r/m in,反应72 h时最高产率可达25.47%。向介质中添加4%的极性硅胶,反应72 h后产率达到29.2%。     

有机相中脂肪酶催化阿魏酸油醇酯合成的研究

在有机相双溶剂体系中,用南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym 435)催化合成阿魏酸油醇酯,研究了溶剂(10g P)、底物分子比、分子筛加量、酶的用量以及反应温度等因素对反应的影响.结果表明溶剂亲脂性越强,底物转化率越高,最适的溶剂为异辛烷/丁酮,最适反应条件为:酸醇比为1:8(n/n),分子筛和酶加量分别为100rag和30mg/mL.反应温度为65%,反应8d底物转化率最高可达99%.产物阿魏酸油醇酯具有一定抗DPPH自由基的能力,201xmol/L阿魏酸酯的DPPH自由基清除率为34%.     

超声酶促合成维生素A棕榈酸酯

研究了超声辐照下,在有机溶剂中以固定化脂肪酶Novozym435催化合成维生素A棕榈酸酯。考察了影响合成维生素A棕榈酸酯反应的诸因素(溶剂、底物摩尔比、底物浓度、反应时间、酶量和超声功率),并优化了反应条件:在10mL的正己烷溶剂中,0.164g维生素A醋酸酯和0.32g棕榈酸,在酶与维生素A醋酸酯的质量比为1∶4的固定化脂肪酶Novozym435催化下,超声功率为90W,反应6h,酯化率可达82%。     

有机相脂肪酶催化合成阿魏酸葡萄糖酯的工艺研究

研究在有机相中固定化脂肪酶催化阿魏酸葡萄糖酯的反应条件。以阿魏酸转化率为考察指标,以丁酮为反应溶剂,分别对反应时间、反应温度、酶浓度、酸糖摩尔比、底物浓度、酶p H等条件进行了探索,优化后的反应条件为反应时间32 h、反应温度65℃、酶浓度20 g/L、酸糖摩尔比1∶1、底物浓度0.1 mol/L、p H为7.0,在此条件下阿魏酸转化率为30.82%。     

响应面优化酶催化米糠油甘油解制备甘油二酯

利用响应面(RSM)对叔丁醇溶剂体系中的脂肪酶Novozym 435催化米糠油甘油解反应合成甘油二酯(DAG)的反应条件进行了优化。在单因素实验基础上选取反应温度、反应时间、酶添加量(酶和米糠油质量比)、底物质量比(米糠油:甘油)等4个因素作为自变量,以DAG的产率为响应值,进行5水平4因素中心组合旋转设计(CCRD)优化,确定了影响DAG合成的关键因素以及最佳反应条件。分析结果表明,在各影响因素中,底物质量比对DAG的产率影响最大。综合考虑优化和节约后,利用模型计算DAG合成的最佳条件:反应温度60℃,反应时间10.5h,加酶量10.66%,底物质量比16,在此条件下DAG产率是53.08%。     

Novozym435酶促催化合成共轭亚油酸植物甾醇酯

以脂肪酶Novozym435为催化剂,在有机溶剂中催化合成共轭亚油酸植物甾醇酯.筛选出的最佳溶剂为正丁醇.采用单因素结合正交试验的方法,以甾醇酯化率为考察指标,对反应温度、反应时间、醇油摩尔比以及酶添加量进行了参数优选.结果显示,醇油摩尔比及酶添加量对酯化率影响不显著,反应时间对酯化率有一定影响,反应温度对酯化率的影响极显著.最优条件为:反应温度55℃,醇油摩尔比1:1,酶添加量8%,反应时间48 h.在此条件下,进行了共轭亚油酸植物甾醇酯酶促催化制备,并以气相色谱及红外光谱法对纯化后产物进行了分析确证.     

Lipase-catalyzed production of pinolenic acid concentrate from pine nut oil using a recirculating packed bed reactor

Pinolenic acid (PLA) concentrate in fatty acid ethyl ester (FAEE) was efficiently produced from pine nut oil via lipase-catalyzed ethanolysis using a recirculating packed bed reactor (RPBR). The effects of reaction temperature, molar ratio, and residence time on the concentration of PLA were explored. Novozym 435 lipase from Candida antarctica showed less selectivity toward PLA esterified at the sn-3 position when temperature was increased from 45 to 55 °C. For the trials of molar ratio between 1: 50 and 1: 100 (pine nut oil to ethanol), there were no significant differences in the yield of PLA. Residence time of substrate in a RPBR affected significantly the PLA content as well as the yield of PLA. Optimal temperature, molar ratio (pine nut oil to ethanol), and residence time for production of PLA concentrate via lipase-catalyzed ethanolysis in a RPBR were 45 °C, 1: 50, and 3 min, respectively. Under these conditions, the maximal PLA content (36.1 mol%) in the concentrate was obtained during the initial 10 min of reaction.     

Enzymatic synthesis of lard-based ascorbyl esters in a packed-bed reactor: Optimization by response surface methodology and evaluation of antioxidant properties

An optimal continuous production of lard-based ascorbyl esters (LBAEs) by transesterification of lard with l-ascorbic acid in a packed bed reactor (PBR) was developed using immobilized lipase (Novozym 435) as a catalyst in a tert-amyl alcohol solvent system. Response surface methodology (RSM) and central composite design (CCD) were employed to evaluate the effects of substrate flow rate, reaction temperature and substrate molar concentration ratio on the molar conversion of LBAEs. The optimum conditions were as follows: substrate flow rate 1.07 ml/min, reaction temperature 56.44 °C, and substrate molar concentration ratio 2.24:1. The optimum predicted LBAEs yield was 50.83% and the actual value was 50.50%. The above results shows that the RSM study based on CCD is adaptable for LBAEs yield studied for the current transesterification system. The antioxidant activities of LBAEs has also been studied. LBAEs represented positive antioxidant potential on superoxide anion radical and hydroxyl radicals and satisfactory antioxidant activity in lard and soybean oil. The results suggest that LBAEs has the potential to serve as natural antioxidant in food system.     

脂肪酶非水相转化失水山梨醇油酸酯

失水山梨醇单油酸酯（Ｓｐａｎ８０）可在非水相中用脂肪酶酶促转化合成．比较不同来源的脂肪酶和不同的非水相系统后发现：来源于假丝酵母的脂肪酶Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５在无溶剂系统中有较高合成Ｓｐａｎ８０的能力．同时考察了水分对酯化反应的影响,并对酯化反应的条件如底物摩尔比、用酶量等进行了研究．与化学合成的产品比较,各项指标基本接近,但酶法合成的产品单酯含量较高,达８０％以上     

正己烷反应体系中酶法转化乙酸3-甲硫基丙醇酯的工艺条件

研究了脂肪酶催化合成天然香料乙酸3-甲硫基丙醇酯（EMTP）的关键因素及条件。以发酵3-甲硫基丙醇、己酸为主要原料酶法合成EMTP的反应中,固定化Novozym435脂肪酶为最佳催化剂,正己烷作为溶剂有利于提高酶活力;在正己烷反应体系中,Novozym435用量、分子筛吸水剂用量、乙酸加入次数、反应温度、反应时间等因素对EMTP合成有重要的影响,添加Novozyme435 50mg、分子筛2g、反应温度40℃、乙酸分3次加入、摇瓶速率100～150r／min,反30h为较佳的反应条件,其EMTP产量为6．5mg／mL.     

双有机溶剂中黑曲霉脂肪酶催化阿魏酸的酯化反应

在双有机溶剂体系中,用黑曲霉脂肪酶催化合成阿魏酸油醇酯,考察酶浓度、温度和底物摩尔比等因素对酯化反应的影响。结果表明:在异辛烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.39 mg/mL和油醇浓度为4.3 mg/mL,脂肪酶浓度为0.2 g/mL时,转化率为97.6%;而在环己烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.49 mg/mL和油醇浓度为5.37 mg/mL,脂肪酶浓度为0.25 g/mL时,转化率为91.0%。     

Discrimination against diacylglycerol ethers in lipase-catalysed ethanolysis of shark liver oil

Lipase-catalysed ethanolysis of squalene-free shark liver oil was investigated. The mentioned shark liver oil was comprised mainly of diacylglycerol ether and triacylglycerols. In order to test discrimination against diacylglycerol ether, up to 10 different lipases were compared. The ratio of oil to ethanol and lipase stability were also evaluated. Surprisingly, lipase from Pseudomonas stutzeri was the fastest biocatalyst among all assayed, although poor discrimination against diacylglycerol ether was observed. The best results in terms of selectivity and stability were obtained with immobilised lipase from Candida antarctica (Novozym 435). Ethanolysis reaction after 24 h in the presence of Novozym 435 produced total disappearance of triacylglycerol and a final reaction mixture comprised mainly of diacylglycerol ethers (10.6%), monoacylglycerol ethers (32.9%) and fatty acid ethyl esters (46.0%). In addition, when an excess of ethanol was used, diacylglycerol ethers completely disappeared after 15 h, giving a final product mainly composed of monoacylglycerol ethers (36.6%) and fatty acid ethyl esters (46.4%).     

超声辅助脂肪酶催化L-抗坏血酸脂肪酸酯的合成

采用猪油和抗坏血酸为原料,通过单因素试验和正交试验,研究超声作用对酶促转酯化反应合成抗坏血酸脂肪酸酯的影响,并确定其最佳反应条件。结果表明,最佳反应条件为:叔戊醇为溶剂,Novozym 435用量20%(抗坏血酸质量百分比),抗坏血酸与猪油物质的量的比1:3,超声功率350W,超声频率59kHz,反应时间9h,在此条件下,抗坏血酸脂肪酸酯转化率达到88.00%。超声处理不仅可以提高产物产率(从71%提高到88%),还可以大大缩短反应时间(从32h降低到9h)。超声条件下Novozym 435有良好的操作稳定性,反应6批次后,酶活还保持在比较高的水平。