油菜花粉生物炭固定化脂肪酶催化蒎烯环氧化

化学-酶法环氧化是生产烯烃环氧化物的一种经济环保型工艺,但高浓度的过氧化氢引起的酶失活现象仍是阻碍其发展的难题。本文选用天然生物资源油菜花粉作为生物炭制备的原料,经有机溶剂洗涤,在12mol/L硫酸刻蚀后,获得了大小均一、孔径均匀的多孔生物炭材料,并用戊二醛交联制备了固定化南极假丝酵母脂肪酶B(CRP@GA@CALB)。采用扫描电子显微镜(SEM)和接触角对固定化酶进行了表征。利用油菜花粉生物炭具有疏水性强且密度低的特点,构建了有机-水的双相环氧化反应体系。通过优化酰基供体,过氧化氢、固定化酶用量和反应温度等条件,获得了最佳反应效率。在最优反应条件:1.5mol/L正辛酸、30%过氧化氢、30mg/mL(有机相体积)酶添加量、反应温度为30℃下,1mol/Lα-蒎烯在60min达到100%转化率,并获得99.1%环氧化收率,经9次重用后仍能保持51.8%环氧化收率。

贻贝仿生涂层修饰聚合物微球固定化脂肪酶的制备及应用

为构建新型固定化酶催化体系,以聚甲基丙烯酸缩水甘油酯为载体,利用贻贝仿生技术——多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积进行修饰,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、Zeta电位及红外光谱(FT-IR)表征所得材料,并研究其固定化近平滑假丝酵母CICC 33470所产脂肪酶的表征及酶学性质。最佳酶固定化条件为:固定化温度为30℃,固定化pH为7.0,固定化时间为5 h,初始酶活为337.76 U/mL,载体添加量为0.2 g。固定化酶最佳反应温度为50℃,最佳反应pH为8.0,最佳反应时间为10 min,最优条件下固定化酶酶活为484.42±5.97 U/g-载体。固定化酶的稳定性明显提高,重复使用8次后,固定化酶仍有39.22%的初始酶活。进一步将固定化酶用于催化乙酰丙酸与十二醇的酯化反应,转化率可达75.94%,充分证明聚甲基丙烯酸缩水甘油酯经修饰后是固定化脂肪酶的优良载体,为未来扩大脂肪酶的应用范围提供了基础数据。

月桂酸甘油二酯和豆蔻酸甘油二酯的固定化脂肪酶R IM-03催化合成及纯化

为促进固定化脂肪酶R IM-03在合成甘油二酯(DAG)中的应用,采用固定化脂肪酶RIM-03催化月桂酸/豆蔻酸和甘油酯化合成甘油二酯,并采用分子蒸馏对其进行纯化。对酯化反应和分子蒸馏的工艺条件进行了优化,并考察了纯化产物的理化性质。结果表明:固定化脂肪酶R IM-03催化甘油和月桂酸/豆蔻酸合成甘油二酯的最优条件为底物(脂肪酸与甘油)物质的量比2∶1、反应温度60℃、反应时间6h、酶添加量6%(以底物质量计),在此条件下月桂酸甘油二酯和豆蔻酸甘油二酯粗产物中甘油二酯含量分别为43.87%和30.00%,甘油三酯(TAG)含量分别为8.71%和6.87%,催化剂可重复利用至少10次;月桂酸甘油二酯粗产物纯化的最优条件为一级分子蒸馏温度170℃、二级分子蒸馏温度180℃,豆蔻酸甘油二酯粗产物纯化的最优条件为一级分子蒸馏温度170℃、二级分子蒸馏温度190℃,在最优条件下纯化月桂酸甘油二酯和豆蔻酸甘油二酯中甘油二酯含量分别达81.29%和80.08%,1,3-甘油二酯含量分别为53.16%和54.27%,DAG/(DAG+TAG)约为80%;纯化月桂酸甘油二酯和豆蔻酸甘油二酯的滑动熔点分别为48.9℃和57.0℃,在30~40℃区间的固体脂肪含量呈陡然下降趋势,在两者复配的体系中,当豆蔻酸甘油二酯占60%以上时,相容性理想。综上,固定化脂肪酶RIM-03具有在甘油二酯合成中应用的潜力,DAG/(DAG+TAG)可作为关键控制指标,异酸甘油二酯复配可改变产物的熔化性质。

固定化脂肪酶ANL-MARE催化酸解合成1-油酸-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油三酯

1-油酸-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油三酯(OPL)是人乳中主要的脂质组成,为满足婴幼儿配方食品母乳化需求,该试验探究了新型固定化脂肪酶ANL-MARE催化制备OPL的方法。试验成功制备和表征了固定化酶ANLMARE,并以ANL-MARE为生物催化剂,建立了一种用三棕榈酸甘油三酯(PPP)、油酸(OA)和亚油酸(LA)高效酶催化制备富含OPL结构脂的方法。经单因素和响应面试验优化,获得OPL最优合成工艺为:PPP与总脂肪酸的摩尔比1:14.27,OA与LA摩尔比为1:0.76,脂肪酶添加量12.70%,反应温度50℃,反应4 h,此条件下产物中OPL相对含量为47.93%,2位棕榈酸(sn-2 PA)占总棕榈酸(PA)的质量分数(sn-2 PA相对含量)为71.69%。此外,固定化酶ANL-MARE与商业脂肪酶相比,表现出较好的催化合成OPL的活性。综上所述,固定化酶ANL-MARE具有催化制备OPL结构脂的重大潜力,为人乳脂替代脂的高效制备提供了新策略和理论基础。

利用近红外光谱技术检测固定化脂肪酶酶蛋白含量

利用近红外光谱技术检测固定化脂肪酶的酶蛋白含量,在获得近红外光谱数据后,分别用一阶导数、二阶导数、标准正态变量变换和多元散射校正4种不同预处理方法进行处理,获得最佳的光谱处理方法为标准正态变量变换。利用连续投影算法、竞争性自适应重加权算法、无信息变量消除算法3种不同的波长筛选算法获得特征波长,在此基础上分别用偏最小二乘法、支持向量机回归和BP神经网络3种建模方法建立近红外光谱模型,最终获得最佳的建模方法为标准正态变量变换-支持向量机回归,在此建模条件下,模型决定系数为0.9894,模型均方根误差为0.3178,模型交叉验证决定系数为0.9764,模型交叉验证均方根误差为0.3816,相对分析误差可达6.51。

固定化脂肪酶的创制及其在乙酸肉桂酯无溶剂制备中的应用

采用模板法结合辛基(C_(8))表面修饰制备疏水有序介孔SiO_(2)载体(OMS-C_(8)),在此基础上制得固定化脂肪酶(CSL@OMS-C_(8)),成功应用于乙酸肉桂酯的无溶剂酶法制备。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N_(2)-吸附脱附、傅里叶红外(FTIR)对载体材料和固定化酶进行表征。结果显示,OMS具有整齐有序的介孔结构,比表面积达149.9 m^(2)/g,平均孔径为15 nm。经过疏水改性后,接触角从20°提高到120°。优化获得了乙酸肉桂酯的最佳反应条件为温度50℃,肉桂醇与乙酸乙烯酯的摩尔比1∶5,固定化酶添加量2 g/L,反应时间2 h,转化率达到96.6%。催化剂经过5次重复使用肉桂醇的转化率仍能达到80%。

无溶剂体系介孔分子筛SBA-15固定化脂肪酶拆分(R,S)-3-氯-1-苯基丙醇

在无溶剂体系中,采用介孔分子筛SBA-15固定化P.fluorescens脂肪酶(PFL)拆分(R,S)-3-氯-1-苯基丙醇.结果表明,在以乙酸乙烯酯为酰基供体、水活度为0.19、温度为60℃、“记忆”pH为7.0的优化条件下反应28 h,酶促拆分转化率(c)达到49.87%,产物对映体过量值(ee_(p))达到98.73%,显示了良好的应用前景.

固定化脂肪酶对邻苯二甲酸酯污染土壤的修复研究

土壤中邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,PAEs)的去除能改善农业生态环境,提高PAEs降解酶的稳定性是提高其去除率及缩短降解半衰期的关键。以玉米秸秆生物炭为固定化载体,以脂肪酶为降解酶,研究了固定化脂肪酶的最佳制备条件及对土壤PAEs的去除。通过对固定化酶活大小的比较,确定了固定化脂肪酶的最佳制备条件:pH为7.5,反应温度为30℃,脂肪酶质量浓度为2 g/L,固定化时间为9 h。在土壤pH为7.5,反应温度为30℃,固定化脂肪酶施加量为2%,土壤中水的质量分数为60%的条件下,固定化脂肪酶对土壤中6种PAEs的去除率为51.38%~84.07%,且6种PAEs的降解均符合一级降解动力学模型;与自然降解相比,固定化脂肪酶处理能使PAEs降解半衰期缩短52.33%~75.86%,表明生物炭固定化脂肪酶可提高土壤PAEs去除率。

功能化活性炭固定化脂肪酶高选择性催化拆分(R,S)-1-苯基-2-丙炔醇

手性1-苯基-2-丙炔醇(酯)是合成精细有机化学品的重要中间体,在医药、农药和化工等领域有着广泛的应用。研究表明,脂肪酶CAL-B固定化于聚甲基丙烯酸缩水甘油酯功能化活性炭,获得的颗粒状固定化脂肪酶在有机溶剂中能够高选择地催化(R,S)-1-苯基-2-丙炔醇发生转酯化拆分反应,(S)-1-苯基-2-丙炔醇的对映体过量值(ees)和(R)-1-苯基-2-丙炔醇乙酸酯的对映体过量值(eep)均达到99%,同时获得了高光学纯度的手性醇及其乙酸酯,固定化酶呈现出优异的催化活性和对映体选择性。

硅藻土固定化脂肪酶

采用硅藻土作为载体 ,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以及硅藻土吸附脂肪酶量的影响 .得到最适的固定化反应条件 :温度为 3 0～ 3 5℃ ;p H值为 7.7;缓冲液离子浓度在 0 .0 1～ 0 .0 3 mol/ L之间 ;载体与脂肪酶的质量比为 8∶

固定化脂肪酶催化高酸废油脂酯交换生产生物柴油

探讨了固定化脂肪酶NOVOZYM 435催化高酸废油脂与乙酸甲酯酯交换生产生物柴油.NOVOZYM 435能催化高酸废油脂与乙酸甲酯的酯交换反应,反应24 H后甲酯产率为77.5%,但该值大大低于以精制玉米油为原料时的甲酯产率(86.2%).系统研究了反应体系中的水、游离脂肪酸和乙酸对反应的影响.当反应体系中的水含量低于0.05%时,水对酶反应速率和甲酯产率影响甚小,而水含量高于0.05%时,酶反应速率和甲酯产率随着水含量的增加而降低.游离脂肪酸对反应有较大影响,甲酯产率随着游离脂肪酸含量的增加而急剧下降.乙酸甲酯与游离脂肪酸反应产生的副产物乙酸是导致甲酯产率显著下降的原因.在反应体系中添加适量(油重的10%)的有机碱三羟甲基氨基甲烷或三乙胺可有效提高酶促高酸废油脂的酯交换反应速率和甲酯产率,使反应12 H后的甲酯产率分别达到85.9%和80.8%;碱的加入还提高了酶的操作稳定性,添加有机碱三羟甲基氨基甲烷或三乙胺可使反应10批次后NOVOZYM 435的相对酶活力分别由对照值86%提高到97%和93%.

混合溶剂系统中固定化脂肪酶对酮基布洛芬的催化酯化反应

以硅藻土吸附的脂肪酶为催化剂，对外消旋酮基布洛芬［２－（３－苯甲酰苯基）丙酸］进行对映选择性酯化反应；考察了不同的脂肪酶制剂，固定化时所加缓冲液的体积与ｐＨ值，酰基受体（醇）的种类以及混合溶剂系统的组成等因素对酶活性的影响．结果表明，在所考察的７种脂肪酶中，以ＬｉｐａｓｅＯＦ的酯化活性最高；用硅藻土吸附固定化酶时，缓冲溶液的最适ｐＨ为７．０左右，每克酶粉加１．０ｍＬ缓冲溶液为最佳；固定化酶催化酯化的活性比游离的脂肪酶高．在酮基布洛芬与不同酰基受体（醇）的酶促酯化反应中，以丙醇的反应速度为最快．在由一种主溶剂与一种助溶剂组成的混合溶剂系统中，酶促酯化的速度要比在单一的主溶剂或助溶剂系统中快．当以ｌｇＰ值较大的环己烷或异辛烷等为主溶剂，甲苯为助溶剂时，脂肪酶催化酮基布洛芬酯化反应的活性最高．

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油(英文)

研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反映的影响。在40℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。

有机溶剂中固定化脂肪酶催化硅醇的酯化反应

固定化Ｍｕｃｏｒｍｉｅｈｅｉ脂肪酶可催化有机硅醇和脂肪酸的酯化反应．对固定化酶用量、脂肪酸链长、不同有机硅醇底物、有机溶剂极性和水含量等影响因素进行了初步研究．

固定化脂肪酶催化棉籽油与碳酸二甲酯反应制备生物柴油

以叔丁醇为有机溶剂,采用固定化脂肪酶Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备了生物柴油,考察了加水量、碳酸二甲酯与棉籽油的摩尔比、反应温度、反应时间、搅拌转速、Novozym435用量(基于棉籽油的质量分数)和叔丁醇与碳酸二甲酯的体积比对脂肪酸甲酯收率的影响,以及Novozym435的重复使用性能。实验结果表明,在碳酸二甲酯与棉籽油的摩尔比为4、叔丁醇与碳酸二甲酯体积比为1.5、Novozym435用量(基于棉籽油的质量分数)12.5%、反应温度50℃、反应时间24h、搅拌转速160r/min、不加水的优化反应条件下,脂肪酸甲酯收率可达96%以上;与石油醚溶剂相比,Novozym435在叔丁醇溶剂中的稳定性较好。

固定化脂肪酶催化椰子油制备月桂酸单甘油酯

利用3种固定化脂肪酶(Novozym 435、Lipozyme TL IM、Lipozyme RM IM)催化椰子油与甘油酯交换制备月桂酸单甘油酯(GML)。以椰子油与甘油(含水量5%)摩尔比、加酶量、反应温度、反应时间和使用次数为考察因素,以GML含量为指标,比较了3种固定化脂肪酶的酯交换能力;在此基础上,采用正交实验优化最佳酶催化制备GML的工艺条件。结果表明:Novozym 435催化酯交换效果最佳,重复使用7次,其活性保持在80%;Novozym 435催化制备GML的最佳反应条件为:椰子油与甘油摩尔比1∶4,加酶量8%,反应温度50℃,反应时间36 h。在最佳反应条件下所得混合脂肪酸甘油酯中GML含量为30.76%。

固定化脂肪酶催化制备生物柴油条件优化

本文探讨了以固定化脂肪酶为催化剂催化制备生物柴油中醇油比、水含量、游离脂肪酸酸值和催化剂使用寿命对菜子油酯交换反应的影响,并与以NaOH、固体碱纳米水滑石为催化剂生物柴油的制备条件相比较。研究表明:固定化脂肪酶为催化剂所需最佳醇油比最低,仅为4:1,游离脂肪酸含量对酯交换反应影响甚微,且有较强的抗水性,固定化脂肪酶催化剂可可重复使用6次;NaOH为催化剂酯交换反应抗水性最强,随游离脂肪酸的增加,酯交换转化率显著降低;纳米水滑石为催化剂可重复使用5次,酯交换产物易分离,所得产品完全符合德国生物柴油标准。

微水相超声波协同固定化脂肪酶催化酯交换过程优化

超声波协同固定化脂肪酶催化制备生物柴油的最佳工艺条件为:超声波功率70 W、叔丁醇为反应介质、叔丁醇用量3%(v/v)、醇油比3∶1且甲醇分三批加入、反应温度40℃、水含量为2%(v/v)。副产物甘油对固定化脂肪酶使用寿命影响最大,使用后的固定化脂肪酶用丙酮洗去表面的甘油,进行酯交换反应,酶的稳定性大为提高,可连续使用16批次。

利用醋酸纤维素/聚四氟乙烯复合膜中的微结构固定化脂肪酶

脂肪酶的固定化是降低其使用成本的有效途径之一.提出了利用亲水/疏水复合膜中的微结构固定化脂肪酶的新思路.首先制备由致密的亲水层和多孔的疏水层组成的醋酸纤维素/聚四氟乙烯(CA/PTFE)复合膜,然后利用复合膜的特殊微结构,用超滤的方法实现了脂肪酶的固定化.扫描电镜照片结果表明,大部分被截留的酶位于复合膜的界面处.制备得到的固定化酶膜应用于水解橄榄油的反应,其最高催化活力达到1·24μmolFFA·min-1·cm-2,大大高于文献报道值.同时研究了固定化脂肪酶膜的催化动力学,考察了亲水层厚度和脂肪酶负载量对固定化效果的影响,优化了固定化条件.在经过10次(50h以上)的重复使用后,固定化酶膜的活力仅降低了20%.

固定化脂肪酶催化合成6,6’-海藻糖月桂酸酯

以吸附在硅藻土上的假丝酵母 (Candidasp .16 19)脂肪酶为催化剂 ,在无溶剂体系中 ,研究了月桂酸与海藻糖的酯化反应 .结果表明 ,反应温度为 47℃ ,pH为 7 0 ,月桂酸与海藻糖的摩尔比大于 6时酯化反应的转化率较高 .在 3 2mmol(0 6 4g)月桂酸、0 2mmol(0 0 76g ,即 5 3μl浓度为 1 43g/ml的糖溶液 )海藻糖和 2 0 0mg固定化脂肪酶 (10 0 0U)组成的反应体系中 ,于 47℃振荡反应 36h ,以海藻糖月桂酸双酯计算 ,酯化程度达 95 %以上 .用有机溶剂提取的反应产物经薄层色谱提纯后进行13CNMR分析 ,结果表明 ,产物主要是 6 ,6’ 海藻糖月桂酸酯 ,其纯度为 90 %～ 95 %