有机溶剂和离子液中脂肪酶催化酰化反应研究

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研究了双组分混合有机溶剂中的酶促酯化反应,对比了双组分混合有机溶剂和相同极性范围内的单组分有机溶剂中酶催化活性随溶剂logP值的变化规律。实验结果表明在混合溶剂和单一溶剂中酶催化活性随溶剂logP值的变化规律呈现很大差异。本文从热力学的层面,即溶剂混合对反应物热力学活度及反应活化能的影响对上述实验结果进行了分析。另一方面,以离子液体作为酶促反应的反应介质相对于传统有机溶剂具有明显优势。本文制备了疏水型离子液体bmimPF6,并分别以该离子液体和有机溶剂乙腈为反应介质,研究了脂肪酶催化吡哆醇的区域选择性酰化反应。利用C18反相键合液相色谱柱对酰化结果进行了分析,确定了适宜的分析条件,从而为研究该酶促反应提供了有力的依据。考察了非水相介质中吡哆醇区域选择性酰化的特点,从溶剂、酰基供体、反应时间、反应温度、酶用量及体系水活度等方面对反应条件进行了全面的优化。实验结果表明,固定化脂肪酶Novozym 435催化吡哆醇的区域选择性酰化,离子液体bmimPF6和乙酸酐分别为其适合的反应介质和酰基供体,最佳反应时间为6.0h,最适加酶量为260PLU,最适反应温度为50℃,同时体系水活度必须小于0.1。在此条件下,该酶促反应的底物转化率为89.97%,区域选择率可达到93.43%。
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