高光学纯度2-氯-1-苯乙醇的酶法合成

为实现手性2-氯-1-苯乙醇两个高纯度对映体的酶法合成,考察了多种脂肪酶的动力学拆分效果,并探讨了有机溶剂、温度以及水活度对脂肪酶催化拆分(R,S)-2-氯-1-苯乙醇的影响,研究了固定化酶的重复利用性.结果表明:一种来自Pseudomonas cepacia的固定化脂肪酶Lipase PS IM,在正己烷体系、35℃和水活度0.69时,能同时得到两个高纯度的对映体(ee_p 99%,ee_s 99%);经过5次重复反应后Lipase PS IM的相对酶活仍有85%.     

固定化脂肪酶催化（R，JS）-1-苯乙醇转酯化拆分反应及动力学研究

利用制备的舍Fe304无机磁性复合物FSN固定假单胞茵脂肪酶（Pseudomonas sp Lipase,PSL）,获得具有高活性、高对映体选择性和易分离的固定化酶PSL／FSN．乙酸乙烯酯做酰化试剂,PSL／FSN在正庚烷溶剂中催化（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应,40℃反应2h时,（S）-1-苯乙醇对映体过量值eep和（R）-乙酸-1-苯乙酯的对映体过量值eep均为99％,（R,S）-1-苯乙醇的转化率达到理论值。固定化酶PSL／FSN在70℃经2h热处理,其活性和对映选择性没有明显的下降;PSL／FSN重复使用10次,其活性和对映体选择性未出现衰减。基于实验数据,研究了固定化酶催化（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应的动力学行为,获得了（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应的动力学方程。     

用壳聚糖修饰的MCM-48固定化脂肪酶拆分（R，S）-1-苯乙醇

研究了涂覆壳聚糖（CS）的介孔分子筛MCM-48固定化假单胞菌脂肪酶（PSL）,及其在（R,S）-1-苯乙醇转酯化拆分反应中的催化性能．结果表明,壳聚糖与MCM-48的质量比为1：10时,用有机相固定化法制备的固定化酶PsL／CS-MCM-48显示了较高的催化活性及对映选择性,且高于游离酶和纯壳聚糖固定化酶PSL/CS．在PSL／CS-MCM-48的催化作用下,1-苯乙醇的转化率（C）达到46．9％,（S）-1-苯乙醇的对映体过量值（ees）达到87．5％,产物（R）-1-乙酸苯乙酯的对映体过量值（eep）大于99％,对映选择性参数（E）为576．同时,PSL／CS-MCM-48对（R,S）-1-苯乙醇催化转酯化拆分具有良好的重复使用性．     

壳聚糖-Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶催化拆分（R,S）-1-苯乙醇

为将脂肪酶固定化,以提高酶的稳定性、使酶可以重复利用和降低生产成本,采用化学共沉淀法制备Fe3O4,以透射电镜、X-射线粉末衍射和红外光谱对所得产品进行表征,并且采用硅烷-戊二醛偶联法和壳聚糖包埋法分别将脂肪酶固定于磁球表面,再以生物拆分(R,S)-1-苯乙醇为模型考察了各种因素对转酯反应的影响。结果表明:化学共沉淀法制备Fe3O4为粒径小于20 nm的磁性纳米粒子;壳聚糖包埋法操作简单、酶载量大;扫描电镜分析揭示固定酶的磁球表面含有大量微孔结构。在最佳条件下,1-苯乙醇的转化率达44.3%,对映体过量值eep为99%,酶的半衰期为121h。反应完成后,施加外磁场可使酶与反应体系迅速分离,固定化酶重复使用11次酶的活性没有明显减少,说明壳聚糖-Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶具有高的活性和稳定性。     

α-苯乙醇的酶法拆分工艺优化

使用一种重组脂肪酶对乙酸苯乙酯进行选择性水解拆分以得到R-α-苯乙醇.研究首先以选择性和转化率为指标,测定了底物浓度、酶量、缓冲液的浓度和pH、反应温度、摇床转速以及反应时间等因素对拆分效果的影响.结果显示,在最佳条件下,产物R-α-苯乙醇ee达到97.2%,转化率48%.反应液进行过硅胶柱分离后,R-α-苯乙醇的产率为30%,ee值为98%;S-乙酸苯乙酯在碱性条件下水解得到S-α-苯乙醇产率为40%,ee值为85%.     

假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)催化合成人乳脂替代品及酶重复使用的研究

以三棕榈酸甘油酯(PPP)和油酸(O)为原料,假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)为催化剂合成人乳脂替代品1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)。研究了Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理、酶使用量以及Candida sp.99-125脂肪酶的重复使用。研究结果表明：Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理是先酸解PPP sn-1位的棕榈酸,然后再与sn-3位的棕榈酸反应;当脂肪酶用量为37500U,反应温度为43℃,经过3h反应后,OPO的转化率可达41.24%;补加初次反应脂肪酶使用量50%的脂肪酶后,重新加入底物反应48h,OPO的转化率可维持在40%左右,且平均反应速率保持稳定。     

无溶剂体系中固定化脂肪酶催化的酯交换反应研究

采用癸酸乙酯与己醇的酯交换作为模型反应，研究了两种固定化脂肪酶在异丙醚溶液和无溶剂体系中的催化行为。考察了水活度(水含量)、反应时间、搅拌以及底物摩尔比等因素对酯交换反应的影响，并对无溶剂体系固定化脂肪酶催化反应的机制进行了初步探讨。结果表明，在无溶剂体系中，固定化脂肪酶的活力显提高，反应转化率达到90％以上。     

非水相酶促酯交换反应生产类可可脂

对利用固定化脂肪酶催化乌桕脂与硬脂甲酯进行酯交换生产类可可脂作研究了。考察了无机、水活度、温度以及有要溶剂等因素对酯交换反应的影响,进行了产物分离和性能检测以及固定化脂肪酶的稳定性实验。结果显示：ＣａＳＯ４显著促进脂肪酶酯交换活力;最适水活度为０．３５－０．４５;在正己烷溶剂中的酯交换反应最佳温度为６０℃,乌桕脂：硬脂酸甲酯（ＣＶＴ：ＳＭＥ）＝１：３（ｍ／ｍ）,每克底物加入正己烷１．０ｍＬ,固定化     

油包水微乳液介质中脂肪酶催化α-单硬脂酸甘油酯水解反应活性研究

以α-单硬脂酸甘油酯为底物研究油包水（W／O）微乳液介质中脂肪酶的水解催化活性。结果表明，由AOT／水／正庚烷构成的ω/O微乳液体系的w0值、pH值、缓冲液离子浓度、AOT浓度等参数对脂肪酶催化活性有影响，最佳酶活力对应的微乳液组成为：w0=8;pH=7.17(67mmol/L的KH2PO4－Na2HPO4缓冲液）；[AOT]=0.10mmol/L。研究还表明，微乳液介质中，脂肪酶催化α-单硬脂酸甘油酯水解反应动力学与水介质中相类似；当酶浓度恒定时，反应速率与底物浓度的关系符合Michaelis-Menten方程，最大反应速率vmax（用脂肪酶活力表示）约为156u,米氏常数Km约为5．6mmol/L；当底物浓度恒定时，反应速率与酶浓度成正比。     

固定化假丝酵母99-125脂肪酶催化合成甘油二酯

对无溶剂体系中自制固定化假丝酵母99-125脂肪酶催化油酸、甘油合成甘油二酯过程进行了研究，比较了自制固定化酶与商业酶在催化该反应上的不同，发现自然挥发脱水比真空脱水更适合自制固定化酶催化合成甘油二酯。对反应条件的研究表明：底物摩尔比2∶1，反应温度50℃，酶量0.6g/5.65g，自然挥发脱水条件下油酸酯化率可达92.64%，甘油二酯含量可66.16%。     

Application of ring-opening metathesis polymerization in study of polymer molecular weight-mediated catalytic properties of immobilized lipase

Recently, significant efforts have been devoted into the study of the effect of hydrophobic supports on the catalytic properties of immobilized lipases. It seems that immobilization lipases on hydrophobic supports is a simple and efficient method to improve the catalytic activity of lipases. In this study, the hydrophobic poly(N-propyl-norbornene-exo-2,3-dicarboximide)s with well-controlled molecular weight were synthesized by the living ring-opening metathesis polymerization, and the lipases from Pseudomonas sp. were then immobilized on these hydrophobic polymer supports through the physical adsorption. The immobilized lipases exhibited higher activity and enantioselectivity for the transesterification of 2-octanol than those of free lipases. Furthermore, we investigated the polymer molecular weight-mediated catalytic properties of immobilized lipases. It was found that the catalytic activity and E value of the immobilized lipases increased with the increase of the polymer molecular weight. At the polymeric molecular weight of about 40kDa, the highest E value (58 at 54.2% of conversion, enantiomeric excess = 99%) was reached. After the molecular weight of polymers getting higher than 40 kDa, catalytic activity and E value of the immobilized lipase decreased. Supported by the Stake Key Development Program of Basic Research of China (Grant No.2007CB808000) and National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50773028, and 20803028).     

离子交换树脂固定接枝脂肪酶

 酶法是制取生物柴油的一种新型方法,而酶的重复利用率直接影响该法的运行成本.本文采用吸附法将碱性脂肪酶L4固定在4种不同树脂上,对比了利用不同树脂和在不同酶液浓度条件下的固定化效果,然后采用吸附-交联法将脂肪酶固定在树脂DK110上,考查交联方式和交联剂浓度对酶固定化的影响以及固定化酶的重复使用稳定性.结果表明：大孔型离子交换树脂DK110的固定化效果最好,酶液浓度对脂肪酶固定化影响显著.交联方式对固定化效果有显著影响,酶液先与戊二醛混合后加入树脂载体(JL1)所获得的酶活最大(340U/g),酶液、戊二醛与树脂载体同时混合(JL2)重复使用稳定性最好.该研究为固定酶法制取生物柴油奠定了基础.     

脂肪酶基因结构和氨基酸序列的比较

采用PCGENE6 8软件系统对真菌脂肪酶基因和氨基酸序列进行了分析。真核生物中多数结构基因中含有内含子 ,但真菌脂肪酶基因几乎有一大半的是连续的 ;对于有内含子的基因 ,不同脂肪酶基因所含内含子数目各异。所有脂肪酶一级结构中都包含Gly X1 Ser X2 Gly保守序列 ,在真菌脂肪酶中该序列更保守 ;Ser、Asp/Glu和His3个氨基酸残基组成了真菌脂肪酶的活性中心 ;大多数真菌脂肪酶是糖蛋白 ,但也有一些不含糖基的脂肪酶 ,主要取决于脂肪酶一级结构中是否存在糖基化识别序列。     

根霉脂肪酶催化合成单甘酯的研究

采用聚氨酯类材料为载体固定化根霉BUCT-11发酵生产脂肪酶.对根霉BUCT-11游离脂肪酶催化反应的工艺条件进行了优化,采用双温程等手段以后,产物中单甘酯质量分数可达47.5%.固定化细胞简单处理后,用于甘油解反应,在最佳条件下双温程后,单甘酯质量分数达到35.5%.文中实现了根霉BUCT-11发酵产物的综合利用,降低了单甘酯合成中酶的成本,因而具有良好的工业应用前景.     

壳聚糖-Fe304超顺磁微球固定脂肪酶催化拆分（R，S）．1．苯乙醇

为将脂肪酶固定化,以提高酶的稳定性、使酶可以重复利用和降低生产成本,采用化学共沉淀法制备Fe,0。,以透射电镜、x-射线粉末衍射和红外光谱对所得产品进行表征,并且采用硅烷．戊二醛偶联法和壳聚糖包埋法分别将脂肪酶固定于磁球表面,再以生物拆分（R,s）一1一苯乙醇为模型考察了各种因素对转酯反应的影响。结果表明：化学共沉淀法制备Fe304为粒径小于20nm的磁性纳米粒子;壳聚糖包埋法操作简单、酶载量大;扫描电镜分析揭示固定酶的磁球表面含有大量微孔结构。在最佳条件下,1一苯乙醇的转化率达44．3％,对映体过量值eep为99％,酶的半衰期为121h。反应完成后,施加外磁场可使酶与反应体系迅速分离,固定化酶重复使用11次酶的活性没有明显减少,说明壳聚糖一Fe3O4超顺磁微球固定脂肪酶具有高的活性和稳定性。     

大孔疏水载体的制备及其在脂肪酶固定化中的应用

以苯乙烯(St)为功能单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,采用固液联合致孔的方式,制备了疏水多孔载体。将多孔载体用于脂肪酶Candida sp.99-125的固定化,得780U/g的固定化活力。固定化使酶在30～50℃范围内热稳定性得到了明显的提高,最适反应温度提高了5℃,在pH6.0～9.0范围内酶的相对活力有所提高,最适pH不变仍为8.0。固定化酶单次催化油酸和十六醇的酯化率达98%,其操作稳定性好,连续间歇操作15批,酯化率仍可达到50%。     

脂肪酶固定化方法的研究进展

对固定化脂肪酶的4类方法进行了分析及比较,对近年来固定化脂肪酶方法的研究进行了综述,为固定化方法的进一步探讨提供了研究基础。