【摘 要】
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本文研究了有机溶剂中脂肪酶催化转酯反应拆分内-双环（3.2.0）庚-2-烯-6-醇（endo-Bicyclo[3.2.0]hept-2-en-6-ol,缩写为双环庚烯醇）。首先筛选出了最适脂肪酶酶源,随后考察了有机反应介质、水活度、不同链长酰基供体、温度、p H、离子强度以及底物摩尔比等因素对脂肪酶的催化活力与立体选择性的影响,确定得到了最佳反应条件为:酶源为毛霉脂肪酶（Mucor Miehei
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本文研究了有机溶剂中脂肪酶催化转酯反应拆分内-双环（3.2.0）庚-2-烯-6-醇（endo-Bicyclo[3.2.0]hept-2-en-6-ol,缩写为双环庚烯醇）。首先筛选出了最适脂肪酶酶源,随后考察了有机反应介质、水活度、不同链长酰基供体、温度、p H、离子强度以及底物摩尔比等因素对脂肪酶的催化活力与立体选择性的影响,确定得到了最佳反应条件为:酶源为毛霉脂肪酶（Mucor Miehei lipase,MML,p H=7.8,离子强度0.2 m M）,有机溶剂为正己烷,酰基供体为丁酸乙烯酯,反应温度为25℃,水活度为0.43,底物摩尔比（丁酸乙烯酯:双环庚烯醇）=1.5:1。在最适反应条件下,脂肪酶MML的最高活力为93μmol/g·h,立体选择性最高为E=63。由于酶催化性能不是十分理想,本研究希望通过酶的固定化和微波辅助的方式进一步提高脂肪酶MML的催化性能。我们成功制备了单分散二氧化硅纳米球,以其为载体对脂肪酶MML进行了固定化,并利用其催化拆分双环庚烯醇。在温度15℃、p H=7.5的条件下将5 m L浓度为1 mg/m L的脂肪酶MML溶液与10 mg单分散二氧化硅纳米球混合在一起并且搅拌9 h,固载率可达到27%。在温度为30℃、水活度0.57条件下固定化脂肪酶MML催化反应的活力可达到172μmol/g·h,与游离酶酶活相比提高了1.8倍;固定化脂肪酶MML的立体选择性与游离酶相比几乎没有改变。另外,固定化的脂肪酶MML表现出良好的储存稳定性和重复利用性。在此基础之上,我们进一步考察了微波对固定化脂肪酶MML催化拆分反应的辅助作用。在微波功率为240W,温度20℃条件下固定化MML的酶活可达到625μmol/g·h,相比于游离酶提高了6.7倍;立体选择性最高为E=472.5,提高了7.5倍。在最适反应条件下,该拆分反应在16 h后即可接近反应完全,反应的转化率可达到53.1%,残余底物双环庚烯醇的ee值可达到99.2%。
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