无溶剂体系脂肪酶催化合成1,3-丙二醇单酯

在无溶剂体系中,用脂肪酶Novozyme 435催化1,3-丙二醇和油酸合成1,3-丙二醇单酯,同时确立酯化产物及油酸含量的HPLC-RID检测方法。以1,3-丙二醇单酯最大生成量为目的,初步确定反应最优条件为:1,3-丙二醇和油酸摩尔比6∶1,反应温度60℃,摇床转速180 r/min,加酶量1%(以1,3-丙二醇和油酸的总质量为基准),反应时间8 h。该条件下产物中的1,3-丙二醇单酯含量达到48.21%。     

Lipase-catalyzed synthesis of ferulyl oleins in solvent-free medium

Lipase-catalyzed transesterification of ethyl ferulate (EF) with triolein (TO), to form ferulyl oleins in a solvent-free medium, was investigated. Water activity (a_w) had an obvious influence on transesterification efficacy. A possible explanation is that the reaction of EF with TO would be deacylation-rate determined. In order to enhance the combined yield of ferulyl diolein (FDO) and ferulyl monoolein (FMO) and minimize hydrolysis of substrate, glycerol (rather than water) was introduced to the reaction. A maximal combined yield of 29.0% of FDO and FMO was obtained using a 1:3 mole ratio of glycerol to TO in solvent-free medium at 60 °C. Compared to the ferulyl olein synthesis conducted by the normal pressure magnetic stirring procedure, the synthesis of ferulyl oleins by a vacuum-rotary evaporation procedure, with a vacuum of 7.5 mmHg, affords higher yields within the same time. The enzyme can be reused several times without significant loss of activity.     

非水相中脂肪酶催化合成乙酸正己酯

研究了用海藻酸钠固定化的脂肪酶在有机溶剂中催化乙酸与正己醇之间的酯化反应。探讨了溶剂、醇酸摩尔比、温度、底物浓度等多种因素对脂肪酶催化乙酸正己酯合成反应的影响规律。研究结果显示,在优化的条件下,即溶剂为正庚烷、醇酸摩尔比为1∶1、底物浓度为0.15mol/L、温度为70℃、pH为7.5、酶湿度为8.9%、吸水剂用量为0.20g/mL时,反应5h后,乙酸正己酯的转化率达88%。     

无溶剂体系中酶催化合成结构脂质条件初探

以菜籽油和辛酸为原料,在无溶剂体系中用脂肪酶催化酸解合成结构脂质。对6种不同来源的脂肪酶进行筛选,结果表明Lipozyme RMIM催化活性高、Sn-1,3位特异性强。以Lipozyme RMIM为催化用酶,考察了反应时间、反应温度、底物比(菜籽油与辛酸摩尔比)、加酶量、体系水分含量对酸解反应的影响。结果表明,在反应时间15 h,反应温度50℃,底物比1∶4,加酶量10%条件下,辛酸合成率达40%。     

非水相脂肪酶催化合成生物柴油

研究了无溶剂体系中固定化脂肪酶催化合成生物柴油的工艺条件，同时研究了生物柴油分离纯化的方法。优化后的工艺条件为：酸醇摩尔比1：1，3A分子筛用量150g／kg，脂肪酶用量4．3g/kg，50℃恒温振荡速度150r／min，连续反应24h油酸酯化率达到83．68％。纯化产品经GC—MS分析鉴定为脂肪酸甲酯。皂脚酸油为原料制备生物柴油，酯化率可达74．11％。碱法除酸-正己烷萃取方法分离提纯产品，皂化过程加热搅拌，达到较好的分离纯化效果。     

无溶剂体系固定化脂肪酶催化合成1(2)-丙二醇月桂酸单酯

在无溶剂体系中,以固定化脂肪酶Novozyme 435催化1,2-丙二醇和月桂酸合成1(2)-丙二醇月桂酸单酯,对反应条件进行了优化。确定最优反应条件为:月桂酸和1,2-丙二醇摩尔比1∶1,温度60℃,摇床转速150 r/min,加酶量2%(以底物总质量计),反应时间8 h。在最优反应条件下,体系反应酯化率达到91.89%,1(2)-丙二醇月桂酸单酯纯度达到79.22%。     

无溶剂体系酶法催化合成共轭亚油酸薄荷酯

在无溶剂体系中采用脂肪酶AY 30催化共轭亚油酸(CLA)和L-薄荷醇反应,合成共轭亚油酸薄荷酯。研究了酶用量、水用量、反应温度和反应时间对酯化率和产物共轭亚油酸薄荷酯组成的影响。结果表明:最佳酯化率的反应条件为酶用量2%,水用量8%,反应温度45℃,反应时间48h;产物中c9t,11-CLA含量最高时的反应条件为酶用量2%,水用量4%,反应温度40℃,反应时间12 h,在此条件下,产物中c9,t11-CLA含量可达86.32%。     

无溶剂体系两步酶法合成阿魏酰基结构脂

通过对不同途径合成阿魏酰基结构脂的研究,确立了减压旋转生物反应器两步酶法催化合成阿魏酰基结构脂的方法.采用减压旋转生物反应器,通过阿魏酸乙酯与甘油酯交换制备1-阿魏酰甘油酯,1-阿魏酰甘油酯再与油酸酯化,两步合成阿魏酰基结构脂,可显著提高反应速率和产物产率,两步反应平衡时,阿魏酸乙酯的转化率和阿魏酰基结构脂的产率分别达到100%和96%.     

离子液体中酶催化合成硬脂酸淀粉酯及其流变学特性研究

以1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)的混合离子液体为介质,脂肪酶催化淀粉硬脂酸甲酯合成硬脂酸淀粉酯,并采用核磁共振(1H NMR)、X-射线衍射对其进行结构表征。通过快速黏度仪及动态流变仪分析了硬脂酸淀粉酯的流变学特性。结果表明:和原淀粉相比,硬脂酸淀粉酯的峰值黏度显著降低,并随着取代度的增大,黏度呈下降趋势;动态流变学测定结果显示酯化后的淀粉储能模量和损失模量比原淀粉显著下降(p0.05);静态流变学测定结果显示淀粉(包括酯化淀粉)为非牛顿流体,出现了剪切稀化的现象,且取代度越高,黏度越低,表明长链硬脂酸基团的引入,削弱了淀粉分子之间氢键作用。     

N-乙酰氨基葡萄糖月桂酸酯的非水相催化合成及其抗菌性的初探

研究了非水相酶催化合成N-乙酰氨基葡萄糖月桂酸酯的反应条件,并对其抑菌性进行了探索.对影响合成N-乙酰氨基葡萄糖月桂酸酯反应的因素(DMF的含量、温度、反应时间、底物摩尔比、加酶量)进行了探讨.结果显示,N-乙酰氨基葡萄糖月桂酸酯合成反应的最佳溶剂为叔丁醇和DMF的混合溶荆,摩尔比为叔丁醇:DMF=7:3,在此溶剂条件下,在酸糖摩尔比为3:1,糖浓度为lmmol/L,反应温度为60℃,反应时间为48h,加酶量为20mg/mL时,产率达到最高.N-乙酰氨基葡萄糖月桂酸酯抑茵性的研究结果显示,该物质对革兰氏阳性茵的抑制性稍强,而对酵母基本无抑制作用.     

无溶剂体系中酶促合成中碳链甘三酯

在无溶剂体系下,采用Lipozyme 435催化甘油和中碳链脂肪酸(辛酸和癸酸混合物)酯化合成中碳链甘三酯(MCT).结果表明在无溶剂体系下,反应温度对MCT得率具有显著影响.通过单因素试验和正交试验,得出制备MCT的最佳工艺条件为:反应温度90℃,加酶量(以脂肪酸质量计)5％,底物摩尔比(脂肪酸与甘油摩尔比)3∶1,反应时间16 h.在此条件下,MCT得率为92.10％,产物中甘二酯、甘一酯和游离脂肪酸含量分别为6.03％、0.13％和1.74％.     

Heterogeneous base catalytic transesterification synthesis of sucrose ester and parallel reaction control

The equilibrium solubility of sucrose in methyl stearate, methyl oleate and methyl laurate with or without the addition of surfactants was investigated. The side reactions, pyrolysis of the sucrose, glucose and fructose, are also discussed through studying their data of differential thermal analysis and thermal gravimetric analysis. Results show that the solubilities of sucrose in methyl esters of fatty acids range from 0.01 g/100 g to 0.21 g/100 g in a surfactant‐free system with the temperature range of 40–140 °C. The addition of surfactants increased the sucrose solubility in the fatty acid esters. Under the strict anhydrous conditions, the soap concentration can be controlled at a very low level. With the increase in the temperature, sucrose began to decrease in weight at 225 ± 5 °C, glucose began to decrease in weight at 85 ± 5 °C, and fructose began to decrease in weight at 170 ± 5 °C.     

硅酸钠固体催化剂的制备及催化酯交换反应

以NaSiO3*9H2O为原料,通过高温煅烧、研磨、过筛等工艺制得硅酸钠固体催化剂,将其用于棉籽毛油的酯交换反应制备生物柴油.考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间等对转化率的影响.研究表明,催化剂最佳制备条件为:煅烧温度200 ℃,煅烧时间1 h,粒度60目.在常压、醇油摩尔比8∶ 1,催化剂用量7%,反应温度65 ℃,反应时间1 h的条件下,酯交换反应转化率达到99.45%;催化剂重复使用10次后,转化率仍在90%以上.     

无溶剂体系酶法催化酸解合成共轭亚油酸甘油酯

采用商业化固定化酶Novozym 435作为生物催化剂,催化共轭亚油酸(CLA)和葵花籽油的酸解反应合成富含CLA的结构脂质(CLA-SL).研究了在无溶剂体系中,底物摩尔比、酶用量、体系含水量、反应温度和反应时间对产物中CLA含量和Sn-2位CLA含量的影响.结果表明,最佳反应条件为:CLA与葵花籽油摩尔比3 :1,酶用量10%,体系含水量1%,反应温度55 ℃,反应时间36 h.在最佳反应条件下,产物中的CLA含量和Sn-2位CLA含量分别为15.7%和2.73%.     

酶促连续合成麦芽糖硬脂酸酯的工艺研究

利用连续循环反应器,固定化Novozym 435脂肪酶催化合成麦芽糖硬脂酸酯.通过单因素实验确定的最佳连续合成工艺条件为:以叔丁醇为溶剂,麦芽糖的起始浓度15 mmol/L,脂肪酸浓度100～200 mmol/L,麦芽糖补充量5 g/(L·d),分子筛添加量10 g/d,100 ～ 200 mmol/L的脂肪酸叔丁醇溶液以流速为0.2～0.3 mL/min进入反应器,麦芽糖硬脂酸酯的平均产量可达到5.9 g/(L·d).     

非水相酶促合成L-抗坏血酸辛酸酯及其结构表征

以中链脂肪酸正辛酸为酰基供体,在有机相体系中利用脂肪酶催化酯化反应合成L-抗坏血酸辛酸酯。根据初步试验结果,选取对L-抗坏血酸酯化转化率影响显著的因素,进行响应面试验设计,建立回归模型,得到最优参数组合。结果表明:反应时间、反应温度、反应时间和反应温度的交互作用以及反应时间和底物浓度的交互作用对L-抗坏血酸酯化转化率均有显著影响(p0.05),回归模型可用。L-抗坏血酸辛酸酯酶法合成最优工艺条件为反应时间11.45 h、底物(L-抗坏血酸)浓度0.24 mol/L、反应温度55.3℃、脂肪酶用量(以L-抗坏血酸质量计)19.18%,此条件下L-抗坏血酸酯化转化率可达83.31%。产物经IR、MS、1H NMR和13C NMR结构表征,证实正辛酸被引入到了L-抗坏血酸的第6位羟基上。     

有机体系中酶法催化合成甘油二酯工艺研究

以大豆油和单硬脂酸甘油酯为原料,在有机溶剂体系中,采用固定脂肪酶催化转酯化合成甘油二酯。考察了不同有机溶剂、酶的种类、反应温度、反应时间、酶添加量以及底物摩尔比对甘油二酯得率影响。在单因素实验的基础上,通过响应面试验设计,确定最佳合成工艺条件为:固定脂肪酶Lipozyme RM IM作为催化酶,反应介质叔丁醇,反应温度52℃,时间6.70 h,脂肪酶添加量5.69%,底物摩尔比1.11∶1,此条件下,产物中甘油二酯的含量达到45.36%。通过二级分子蒸馏分离,甘油二酯含量达到92.31%。     

KF/MMT固体碱催化剂的制备及催化酯交换反应

采用蒙脱土（MMT）为载体,通过浸渍法制备了KF/MMT固体碱催化剂,将其应用于大豆油制备生物柴油的酯交换反应中。通过XRD、FTIR、Hammett指示剂法、N2吸附-脱附、SEM等方法对KF/MMT催化剂结构进行了表征,并考察了酯交换反应条件对生物柴油产率的影响。结果表明：负载的KF与载体蒙脱土之间存在相互作用,催化剂表面存在Al—O—K活性中心;以KF/MMT为催化剂,在催化剂用量4%,醇油摩尔比12∶1,反应温度65℃,反应时间2.5 h条件下,生物柴油产率达到97.4%。     

Lipase-catalyzed synthesis and characterization of myristoyl maltose ester

Myristoyl maltose ester was synthesized by lipase-catalyzed reaction of maltose and myristic acid. Influence of different reaction parameters, such as molecular sieve concentration, molar ratio of acid/sugar, enzyme concentration, reaction time, and reaction temperature, was studied. Under the optimum conditions of 20 g/L molecular sieve, 14% (w/w) lipase from Novozym 435, and acid/sugar molar ratio of 5:1 at 60 °C for 60 h, the highest conversion (90%) was achieved. The as-prepared maltose ester was confirmed by Fourier-transform infrared spectra (FTIR), liquid chromatograph–mass spectrum (LC–MS), and scanning electron microscopy (SEM).     

非水相酶法合成亚油酸海藻糖单酯工艺的研究

在叔丁醇中,以亚油酸和海藻糖为原料,通过固定化脂肪酶Novozym 435催化合成了亚油酸海藻糖单酯.通过中心组合设计及响应面分析,确定酯化反应的最佳合成工艺为:海藻糖浓度13.2 mmol/L,亚油酸浓度41.7 mmol/L,分子筛3.1 g,脂肪酶0.3 g,叔丁醇20 mL,50℃、150 r/min恒温水浴振荡器反应50.4 h,亚油酸海藻糖单酯的转化率达到74.5%.