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关键词：
分析方法,顶空-固相微萃取,香气组分,优化
发表时间：
2012-09-19 11:20:37
非水相中微生物脂肪酶催化转酯化拆分_R_S_苯乙醇
徐娇 | -> | 1641| 3| 0.902654MB |脂肪酶; 转酯化; (R,S)-α-苯乙醇; 对映选择性; 水活度; (R)-乙酸苯乙酯
摘要: 研究了非水有机溶剂体系中脂肪酶不对称转酯化拆分 (R,S)-α-苯乙醇反应, 比较了 15 种不同微生物来源的脂肪酶, 从中优选出催化活性及对映选择性较高的脂肪酶 Lipase PS, 系统考察了影响该酶催化不对称转酯化反应的关键因素, 获得了优化的催化拆分工艺条件. 结果表明, 脂肪酶 Lipase PS 在非水反应体系中, 以正己烷为反应介质, 初始水活度为 0.75, 底物苯乙醇和乙酸乙烯酯浓度分别为 0.3 和 0.6 mol/L, 加酶量 5 mg/ml, 35 °C, 200 r/min, 反应 14 h 后, 底物 (R,S)-α-苯乙醇的转化率达44.7%, 产物 (R)-乙酸苯乙酯的光学纯度达 98.6%. 水活度可影响酶对底物的转化率和对映选择性.
光学纯的 α-苯乙醇衍生物是一类重要的手性模块, 常用作医药、精细化学品、天然产品等的合成中间体[1,2]. 其 R 和 S 两种对映异构体各有不同的应用价值, (R)-α-苯乙醇作为香料被大量用于化妆品行业中, 还可应用于溶剂变色染料、眼科防腐剂、胆固醇肠道吸收抑制剂等[3,4]; (S)-α-苯乙醇常用作许多药物的合成前体, 如免疫增强剂左旋咪唑、治疗哮喘的药物 (S)-异丙肾上腺素、抗抑郁药物取舍林等[5].因此它的拆分备受关注. 目前, α-苯乙醇的单一对映体可通过不对称合成、化学拆分和酶法拆分等制得. 其中酶催化动力学拆分具有规模易放大, 环境友好, 产品符合绿色、安全等食品级要求等优点, 因而广受重视[6].
微生物脂肪酶是一种多功能的生物催化剂, 在反应中不需要辅助因子, 多数可作用于非天然底物,立体选择性方面表现出多样性, 因而在有机合成领域占有重要的位置[7]; 而不同来源的脂肪酶的用途及作用机制存在很大差异[8]. 其中霉菌脂肪酶多数具有高度的 1,3-位专一选择性, 常用于油脂加工, 以提高油脂质量. Yasuda 等[9]采用根霉脂肪酶进行辛酸甲酯、月桂酸甲酯和棕榈酸甲酯等水解反应, 取得较好的效果. Khare 等[10]利用固定化根霉脂肪酶, 通过酯交换反应对豆油进行改良, 提高了豆油的营养价值. 酵母及细菌脂肪酶在手性拆分中应用较多.文献[11,12]利用来自酵母的脂肪酶进行酯的合成及水解反应, 得到高光学纯度的产物; Tomic 等[13]研究了来自细菌的脂肪酶对二级醇及其酯拆分立体选择性的影响. 因此, 酶源是目前生物催化研究的重点, 找到最适酶源的脂肪酶是手性醇拆分的关键.本文旨在研究不同来源的脂肪酶对 α-苯乙醇立体选择性的影响, 采用 15 种不同微生物来源的脂肪酶在转酯化拆分 (反应原理见图式 1) 体系中进行了考察,优选最适脂肪酶, 建立最优拆分工艺, 得到高光学纯度的产物.
微生物脂肪酶是一种多功能的生物催化剂, 在反应中不需要辅助因子, 多数可作用于非天然底物,立体选择性方面表现出多样性, 因而在有机合成领域占有重要的位置[7]; 而不同来源的脂肪酶的用途及作用机制存在很大差异[8]. 其中霉菌脂肪酶多数具有高度的 1,3-位专一选择性, 常用于油脂加工, 以提高油脂质量. Yasuda 等[9]采用根霉脂肪酶进行辛酸甲酯、月桂酸甲酯和棕榈酸甲酯等水解反应, 取得较好的效果. Khare 等[10]利用固定化根霉脂肪酶, 通过酯交换反应对豆油进行改良, 提高了豆油的营养价值. 酵母及细菌脂肪酶在手性拆分中应用较多.文献[11,12]利用来自酵母的脂肪酶进行酯的合成及水解反应, 得到高光学纯度的产物; Tomic 等[13]研究了来自细菌的脂肪酶对二级醇及其酯拆分立体选择性的影响. 因此, 酶源是目前生物催化研究的重点, 找到最适酶源的脂肪酶是手性醇拆分的关键.本文旨在研究不同来源的脂肪酶对 α-苯乙醇立体选择性的影响, 采用 15 种不同微生物来源的脂肪酶在转酯化拆分 (反应原理见图式 1) 体系中进行了考察,优选最适脂肪酶, 建立最优拆分工艺, 得到高光学纯度的产物.
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