酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，包括如下步骤：在氯化胆碱的存在下，芳香仲醇在非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的共同催化下进行氧化反应，即得所述芳香族酮类香料化合物。本发明专利技术的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法既能利用氯化胆碱原位产生H2O2，维持体系中H2O2浓度在可高效催化且不破坏酶活性的稳定水平；同时拓宽了UPO的催化应用范围，合成了一系列高价值的芳香族酮类香料化合物。本发明专利技术方法的反应条件温和，操作简单，且无需使用大量有毒有害有机试剂，副产物仅仅为水，绿色环保，为芳香族酮类香料的合成提供了一条全新的生物酶级联催化路径。了一条全新的生物酶级联催化路径。

Enzymatic synthesis of aromatic ketone flavor compounds

【技术实现步骤摘要】
酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法


[0001]本专利技术涉及香料合成
，特别是涉及一种酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法。

技术介绍

[0002]芳香族酮类香料化合物是一种重要的芳香族类香料化合物，在香料化合物中占比大，其在食品、化妆品、医药和日化产品的合成领域有着广泛的应用，因而开发芳香族酮香料化合物的合成方法一直受到广大研究人员的关注。目前，芳香族酮香料化合物主要是通过化学法来制备，比如芳香烃的Friedel
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Craft酰基化反应、缩合反应偶联催化加氢还原反应、过渡金属催化的交叉偶联酰基化反应等。尽管已经有多种芳香族酮香料化合物的合成方法被公开，然而这些方法在反应过程中或需要使用强酸强碱或重金属离子作为催化剂，或需要高温反应条件。同时，美国和欧洲的法律规定，“天然”香料只能用物理过程从天然原料中萃取，或用酶/微生物工艺制备。
[0003]“芳香族酮类香料化合物的酶法生物合成研究”是食品科学研究热点前沿领域之一。与化学法相比，酶法不仅具有安全、催化高效、环境友好等特点，且是一些结构复杂的手性芳香族酮类化合物的唯一有效制备技术手段。因此，开发芳香族酮类香料化合物的酶法生物合成的关键技术，不仅迫在眉睫，且其科学意义与国家行业发展战略意义重大。
[0004]非特异性过氧合酶(Unspecific Peroxygenase，UPO)是一类来源于真菌的氧化酶，UPO被认为是非活化C
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H键选择性氧官能化的“梦想催化剂”。可催化多种氧化反应，例如磺化反应、环氧化反应、羟基化反应、脱烷基化反应、有机杂原子和无机卤化物的氧化反应等，与具有催化惰性C
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H键氧化活性的P450单加氧酶不同，UPO催化无需以昂贵的NAD(P)H作为电子来源，仅需利用H2O2作为氧供体，且UPO的催化氧化反应的副产物仅为水。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的提供了一种新的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，该方法将非特异性过氧合酶与胆碱氧化酶相结合协同氧化芳香仲醇，可以得到一系列不同种类的芳香族酮类香料化合物。
[0006]本专利技术包括如下技术方案。
[0007]一种酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，包括如下步骤：
[0008]在氯化胆碱的存在下，芳香仲醇在非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的共同催化下进行氧化反应，即得所述芳香族酮类香料化合物。
[0009]在其中一些实施例中，所述芳香仲醇具有如下式(I)所示结构，所述芳香族酮类香料化合物具有如下式(II)所示结构：
[0010][0011]其中，R选自：羟基、烷基、烷氧基；
[0012]R1选自：烷基、苯基；
[0013]X选自：亚烷基、烯基；
[0014]n为0，或者大于0的整数；
[0015]m选自：0、1、2、3、4、5。
[0016]在其中一些实施例中，R选自：C1‑
C6烷基、C1‑
C6烷氧基。
[0017]在其中一些实施例中，R选自：甲基、甲氧基；m选自：0、1。
[0018]在其中一些实施例中，R1为C1‑
C6烷基。
[0019]在其中一些实施例中，R1为甲基。
[0020]在其中一些实施例中，X选自：C1‑
C6亚烷基。
[0021]在其中一些实施例中，X为亚甲基，n选自：0、1、2、3。
[0022]在其中一些实施例中，所述芳香仲醇选自如下化合物：
[0023][0024]所述芳香族酮类香料化合物对应选自如下化合物：所述芳香族酮类香料化合物对应选自如下化合物：
[0025]在其中一些实施例中，所述非特异性过氧合酶为来源于茶树菇的AaeUPO，所述胆碱氧化酶为来源于烟酸节杆菌的AnChOx。
[0026]在其中一些实施例中，所述酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法包括如下步骤：在反应瓶中添加缓冲溶液、芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶，搅拌反应，每隔10小时
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14小时补加所述非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶，反应20小时
‑
36小时，即得所述芳香族酮类香料化合物。
[0027]在其中一些实施例中，首次添加时，所述芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶
和胆碱氧化酶的添加量之比为20mmol/L
‑
50mmol/L：0.15mol/L
‑
0.25mol/L：0.5μmol/L
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2μmol/L：2.5μmol/L
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10μmol/L；补加所述非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶时，每次补加的量与首次添加的量相同。
[0028]在其中一些实施例中，首次添加时，所述芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的添加量之比为25mmol/L：0.2mol/L：0.5μmol/L
‑
2μmol/L：2.5μmol/L
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10μmol/L。
[0029]在其中一些实施例中，首次添加时，所述芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的添加量之比为25mmol/L：0.2mol/L：0.8μmol/L
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1.5μmol/L：2.5μmol/L
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7.5μmol/L。
[0030]在其中一些实施例中，首次添加时，所述芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的添加量之比为25mmol/L：0.2mol/L：1μmol/L：2μmol/L
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5μmol/L。
[0031]在其中一些实施例中，首次添加时，所述芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的添加量之比为25mmol/L：0.2mol/L：1μmol/L：2.5μmol/L。
[0032]在其中一些实施例中，所述反应的温度为5℃
‑
50℃。
[0033]在其中一些实施例中，所述反应的温度为20℃
‑
40℃。
[0034]在其中一些实施例中，所述反应的温度为28℃
‑
35℃。
[0035]在其中一些实施例中，所述反应的温度为30℃
‑
31℃。
[0036]在其中一些实施例中，所述反应的pH为6
‑
9。
[0037]在其中一些实施例中，所述反应的pH为7
‑
9。
[0038]在其中一些实施例中，所述反应的pH为8
‑
9。
[0039]在其中一些实施例中，所述反应的pH为8
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8.5。
[0040]在其中一些实施例中，所述反应的pH为8。
[0041]在其中一些实施例中，所述反应的时间为24小时
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36小时，每隔12小时补加所述非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶。
[0042]本专利技术的专利技术人发现非特异性过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：在氯化胆碱的存在下，芳香仲醇在非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的共同催化下进行氧化反应，即得所述芳香族酮类香料化合物。2.根据权利要求1所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，所述芳香仲醇具有如下式(I)所示结构，所述芳香族酮类香料化合物具有如下式(II)所示结构：其中，R选自：羟基、烷基、烷氧基；R1选自：烷基、苯基；X选自：亚烷基、烯基；n为0，或者大于0的整数；m选自：0、1、2、3、4、5。3.根据权利要求2所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，R选自：C1‑
C6烷基、C1‑
C6烷氧基；和/或，R1为C1‑
C6烷基；和/或，X选自：C1‑
C6亚烷基。4.根据权利要求3所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，R选自：甲基、甲氧基，m选自：0、1；和/或，R1为甲基；和/或，X为亚甲基，n选自：0、1、2、3。5.根据权利要求1所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，所述芳香仲醇选自如下化合物：所述芳香族酮类香料化合物对应选自如下化合物：
6.根据权利要求1所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，所述非特异性过氧合酶为来源于茶树菇的AaeUPO，所述胆碱氧化酶为来源于烟酸节杆菌的AnChOx。7.根据权利要求1所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：在反应瓶中添加缓冲溶液、芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶，搅拌反应，每隔10小时
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14小时补加所述非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶，反应20小时
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36小时，即得所述芳香族酮类香料化合物。8.根据权利要求7所述的酶法合成芳香族酮类香料化合物的方法，其特征在于，首次添加时，所述芳香仲醇、氯化胆碱、非特异性过氧合酶和胆碱氧化酶的添加量之比为20mmol/L
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50mmol/L：0.15mol/L
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0.25mol/L：0.5μmol/L
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【专利技术属性】
技术研发人员：王永华，李宗权，马云建，蓝东明，杨博，王方华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：