维生素E(vitamin E)[CAS:10191-41-0]又称生育酚,是一类具有清除自由基功能的高效脂溶性抗氧化剂,是人体和动物生长代谢所必需的营养物质,其主要商品化形式是维生素E乙酸酯。在维生素E乙酸酯的合成过程中,三甲基氢醌(TMHQ)或三甲基氢醌-1-乙酸酯(TMHQ-1-MA)是维生素E乙酸酯的关键中间体。本论文建立了一种新的有机相测定脂肪酶转酯化活性的紫外分光光度法。以正己烷为溶剂,脂肪酶催化棕榈酸对硝基苯酯(pNPP)和正丁醇的转酯化反应为模型反应。利用该检测方法从若干种商品化脂肪酶和产脂肪酶微生物中筛选出了几种具有转酯化活性的脂肪酶用于酶法合成TMHQ-1-MA的研究,具体酶催化反应过程如下:(?)论文对脂肪酶催化三甲基氢醌-二乙酸酯(TMHQ-DA)区域选择性转酯化反应条件进行了优化研究。实验筛选出了脂肪酶Lipozyme RM IM作为最佳生物催化剂。实验确定了最优的反应条件如下:溶剂为甲基叔丁基醚/正己烷(3:7),酰基受体为正丁醇,底物摩尔比为1:1,反应温度为50℃,摇床转速为200 rpm。在上述条件下,脂肪酶Lipozyme RM IM具有高底物浓度耐受性以及良好的稳定性,当底物浓度为1.06 M时,反应12 h转化率达到99%以上。实验对脂肪酶Lipozyme RM IM催化合成TMHQ-1-MA的两步法反应进行了考察并对酶催化反应动力学进行了探索,推导得出存在正丁醇抑制的Ping-Pong Bi-Bi 机理。根据酶催化反应的特点,实验自行设计了一套填充床酶反应器用于连续合成TMHQ-1-MA。在上述结论的基础上,着重考察了底物浓度、反应滞留时间、反应液流速等因素对连续式酶催化反应的影响。实验得出较优的填充床酶反应器反应结果:当3%底物浓度,9.5 mL/min的流速条件下,转化率达到99%以上,反应器的时空产率为3.39 kg·L-1·h-1。