磷脂酶A1的非水相催化及固定化研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangjiao610329
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大豆卵磷脂(PC)广泛应用于食品、医药、化妆品、农产品等行业,近年来对卵磷脂的酶法改性研究较多。本文利用磷脂酶在非水介质中催化卵磷脂水解生成甘油磷酸胆碱(GPC),对其反应体系的构建、产物初步分离纯化及分析方法的建立、制备工艺的优化、有机溶媒的回收、反应机理及酶的固定化进行了探索性研究。论文首先以底物PC为表面活性剂,己醇为助表面活性剂,庚烷为油相,醋酸盐缓冲液为水相构建W/O型微乳体系,初步确定的微乳液的构成为:PC:庚烷:己醇:水相=1:6.3:0.9:0.5,其中PC为质量单位(g),其它为体积单位(mL)。在此反应体系中以磷脂酶为催化剂做催化反应,酸碱滴定法判断反应终点。反应结束后反应液经初步的分离纯化——萃取后,分别以TLC法和HPLC法对GPC粗品做定性和定量检测,此时GPC产率为85%。其次,对酶法制备GPC的工艺进行了优化。最适温度40℃;最适pH5.0;Ca2+对产物的产量没影响;补加底物前,酶与缓冲液的体积比为1:2;初始反应底物浓度为0.278g/mL,即此时初始反应体系变为:PC:庚烷:己醇:水相=2:6.3:0.9:0.5;补加底物浓度为0.437g/mL;补加质量为初始质量的一半;补加底物的同时要补充适量水相缓冲液,缓冲液的量按PC:庚烷:己醇:水相=1:2:0.286:0.25计算;补加时间为反应后1.5h;反应总时间为6h;实行补加工艺后,GPC产率增长到96.5%。采用将反应液先旋蒸后萃取的方法使反应试剂与萃取剂分离,分别回收。其中萃取剂二氯甲烷、甲醇/水可通过旋蒸回收,反应试剂庚烷和己醇利用气相色谱外标定量法测出体积比,然后配成原比例7:1,重新用于下一批反应。在磷脂酶催化水解PC制备GPC的过程中,通过TLC法证实了反应过程中确有中间产物LPC的生成,通过酰基转移反应最终转化为GPC。论文最后对磷脂酶的固定化进行了研究。通过比较戊二醛交联法、吸附包埋法、吸附法三种方法制备的固定化酶催化制备GPC的研究,发现吸附法制备的固定化酶催化效果较好。然后研究了硅藻土、阳离子交换树脂001*7(732)、Seplite树脂LX-1000EP、Seplite树脂LX-1000NHF四种载体的吸附固定化效果。其中LX-1000NHF载体制备的固定化酶催化反应时间稍短,产物产量较高。其固定化条件为:载体与酶量比为5:2(m/v),吸附时间5h,吸附温度为室温;固定化酶与游离酶的Km值分别为0.705g/mL和0.184g/mL;以5g底物为例,固定化酶制备GPC的最适加酶量为3g,最适温度60℃,最适水含量2mL。其中前2批的产率比游离酶(85%)的高,分别是98.6%、87.6%。本研究为甘油磷酸胆碱的制备提供了一种可行的方法,为其产业化应用奠定了基础,为卵磷脂的酶法改性研究提供了可靠的理论依据。
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