脂肪酶催化合成呋喃二甲酸二异辛醇酯文献综述
2020-06-11 20:57:33
一、前言
当下,环境污染不断加剧,开发资源节约型和环境友好型的绿色化学工艺势在必行。反应条件温和、专一性强的生物催化工艺逐渐取代以高温高压、强酸强碱、高能耗、重污染以及无选择性为特征的传统化学工艺,形成”化学生物工程化”、”化学生物一体化”的交融局面。脂肪酶催化体系由底物、产物、反应介质、脂肪酶催化剂组成。此项研究是主要研究利用脂肪酶催化合成呋喃二甲酸二异辛醇酯,并探索最佳反应条件,选择最佳检测鉴定方法。
二、脂肪酶研究进展
2.1脂肪酶的简介
脂肪酶全称为三脂酰甘油酰基水解酶,国际酶学委员会的编号为EC3.1.1.3[1],是一种具有高度专一性、催化效率较高的生物催化剂。脂肪酶(Lipase,EC3.1.1.3)是一类重要的催化酯水解及合成的酶,在生物体中能够催化甘油三酯水解生成甘油和脂肪酸的反应;但在特定条件下脂肪酶也能催化酯化、转酯、酰胺化等反应[1]。脂肪酶具有以下突出的特点[2]:(1)在有机溶剂中稳定性好。(2)具有广泛的底物特异性。(3)高度的位置选择性和异构体选择性。(4)催化活性高。(5)副反应较少。(6) 产生脂肪酶的微生物来源极其丰富等。基于脂肪酶的以上特点以及优势,它已广泛应用于食品加工、新型生物材料、生物传感器、生物医学、手性药物拆分等领域[3]。
2.1.1 脂肪酶来源
脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中,在动物体内,各类脂肪酶控制着消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程;细菌、真菌和酵母中的脂肪酶含量更为丰富(Pandey等)[4]。由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异,具有比动植物更广的作用pH、作用温度范围以及底物专一性;且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶,适合于工业化大生产和获得高纯度样品,因此微生物脂肪酶[5]是工业用脂肪酶的重要来源,一般不同来源的脂肪酶特性也不一样并且在理论研究方面也具有重要的意义。
2.1.2 脂肪酶的分类
按脂肪酶对底物的特异性[6]可分为三类:脂肪酸特异性、位置特异性和立体特异性;依据脂肪酶的来源不同,脂肪酶还可以分为动物性脂肪酶、植物性脂肪酶和微生物性脂肪酶。不同来源的脂肪酶可以催化同一反应,但反应条件相同时,酶促反应的速率、特异性等则不尽相同。