本发明专利技术公开一种利用固定化磷脂酶A1催化制备果糖月桂酸单酯的方法，所述方法是将月桂酸与果糖经酶促催化反应合成果糖月桂酸单酯。本发明专利技术所述的制备方法，包括以下步骤：（1）磷脂酶A1的固定化；（2）制备脱水有机溶剂；（3）固定化磷脂酶A1催化合成果糖月桂酸单酯。本发明专利技术所用磷脂酶A1价格便宜，只有脂肪酶价格的5%~10%，所用于酶的固定化树脂DA-201价格低廉。经固定化后的磷脂酶A1具有很好的催化效果，果糖月桂酸单酯转化率较高，产物分离简单，且固定化酶可重复利用，因此本方法制备的产品成本较低，在工业上有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固定化磷脂酶Al催化合成糖酯表面活性剂——果糖月桂酸单酯，属于有机合成领域。
技术介绍
糖酯一般是由长链脂肪酸和糖通过酯键连接而成。因此糖酯分子同时具有非极性的长链脂肪酸和极性的多羟基糖，从而具有表面活性剂作用。糖酯分子不具有离子化功能基团，是典型的非离子表面活性剂。其作为一类性能优良的典型的非离子型绿色生物表面活性剂，在食品、化妆品、医药、洗涤剂、纤维等工业中有着重要用途。果糖酯作为一类非离子表面活性剂，同样具有广泛的应用领域。糖酯的合成方法有化学法和酶法，化学法往往是在高温、有毒溶剂及碱性催化剂下进行的，这使得产品色泽较深、单酯含量不高，生产能耗高及存在安全隐患，并且产品的 酯化位置和酯化度不易控制，为产品的分离和使用带来了不便。因此从产品安全性和环保角度看，应用生物技术替代传统化学合成途径生产化合物符合国际发展潮流。酶法合成具有高效性和特异性、反应条件温和、副产物较少等特点，近年来发展很快。目前，酶法制备果糖月桂酸单酯方法主要是脂肪酶，如N0V0435，但是商业化的脂肪酶价格昂贵，因此就限制了它应用。磷脂酶Al是诺维信公司推出的一种微生物来源的磷脂酶，常用于油脂的脱胶，该酶是一种羧酸酯水解酶，同时具有脂肪酶活性和磷脂酶活性。在一定反应体系中，它会优先表现出其中一种特定的酶活，比如脂肪酶活性。目前未见到关于采用固定化磷脂酶Al催化果糖和月桂酸制备果糖月桂酸单酯的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固定化磷脂酶Al催化合成果糖月桂酸单酯的方法。该方法反应溶剂无毒，酶用量少且可以回收利用，反应产物与反应溶剂和脂肪酶均容易分离，有利于连续化生产。本专利技术所提供的采用固定化磷脂酶Al催化合成果糖月桂酸单酯的方法，包括以下内容 (1)磷脂酶Al的固定化取5 10份质量经活化处理的DA-201大孔吸附树脂，1(Γ25份质量的磷酸盐缓冲液，O. 5^2份质量游离磷脂酶Al混合，在25 35°C下搅拌吸附2飞h，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶，将制好的固定化酶真空干燥，备用； (2)制备脱水有机溶剂将3A或4A分子筛置于95 105°C烘箱内活化5 10h，再置于干燥器内冷却至室温，备用；之后，再将活化后的3A或4A分子筛按照每升溶剂添加50 80份质量的量加入到待用的作为反应介质的有机溶剂中，密封放置24 72h，过滤除去分子筛，得脱水有机溶剂； (3)固定化磷脂酶Al催化合成果糖月桂酸单酯取10 40.6份质量月桂酸和I. 8 36. 5份质量果糖置于上述脱水有机溶剂中混合，其中月桂酸浓度为5 24wt%，再加入相对于月桂酸质量8 25wt%的固定化磷脂酶Al开始反应；反应O 2h后按照相对于月桂酸质量O. 5-2倍的量加入活化后的3A或4A分子筛以除去反应中生成的水；在351 45°C下振荡或搅拌反应8 96h，振荡速度15(Tl85r/min ;反应结束后，采用过滤方法将固定化磷脂酶Al、分子筛及未反应的糖除去；所得滤液通过旋转蒸发除去有机溶剂，提纯后得到产物果糖月桂酸单酯。所述步骤(I)中经活化处理的DA-201大孔吸附树脂与磷酸盐缓冲液质量比为1:2 ;磷脂酶Al的用量为大孔吸附树脂质量的20wt%。所述步骤(2)中反应介质有机溶剂种类为正丁醇、叔丁醇、叔戊醇、氯仿、丁酮、丙酮或乙腈中的任意一种，或两种以上的混合物；且所述的反应介质有机溶剂极性范围即Log Ρ=3· O 7. O。 所述步骤(3)中固定化磷脂酶Al的用量为月桂酸质量20wt%。所述步骤(3)中活化的3A或4A分子筛的用量与月桂酸质量比为1:1。本专利技术的优点如下 (I)由于采用酶促合成方法，与传统的化学合成方法相比具有环境友好的特点；反应过程中加入分子筛有利于除去反应中产生的水分，使酯化反应向正方向进行；反应溶剂属于常用有机溶剂，毒性小，沸点低，和产物易于分离。(2)经HPLC-MS (液质联用)检测证明催化产物是果糖月桂酸单酯；通过RP-HPLC-ELSD (反相高效液相色谱-蒸发光散射检测器)检测，固定化磷脂酶Al催化果糖月桂酸单酯的转化率达到68. 05%。(3)和已经报道的采用固定化脂肪酶催化合成糖酯相比，本专利技术所采用的固定化磷脂酶Al的价格只有商业化固定化脂肪酶的10%-15%，因此采用磷脂酶Al作为催化剂具有成本优势，工业化应用前景良好。附图说明图I为本专利技术固定化磷脂酶Al催化果糖月桂酸单酯的酯化反应方程式。图2是反应得到的果糖月桂酸单酯的液质联用图谱。具体实施例方式下面结合具体的实例与附图对本专利技术作进一步详细的叙述，但本专利技术的实施方法灵活，不仅仅限于此例所述的具体操作方式。以下实施中所用材料商业化磷脂酶Al (Lecitase Ultra，丹麦诺维信公司)，经三丁酸甘油酯pH-stat法测定，酶活力单位为3326 U/g ;大孔吸附树脂DA-201，天津市海光化工有限公司；D-果糖，上海伯奥生物科技有限公司；月桂酸，天津市大茂化学试剂厂；3A或4A分子筛，天津市福辰化学试剂厂；各种反应介质均为AR级。通过液质联用对催化产物果糖月桂酸单酯进行鉴定；经高效液相色谱仪-蒸发光散射检测器对产品中果糖月桂酸单酯的含量进行检测，以确定果糖月桂酸单酯的转化率。实施例I : a.称取5 g经活化处理的DA-201大孔吸附树脂，IOg磷酸盐缓冲液，Ig的游离磷脂酶Al混合，在25°C下搅拌吸附2h，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶，其酶活为1850u/g。真空干燥，备用； b.将4A分子筛置于105°C烘箱内活化10h，再置于干燥器内冷却至室温，备用；之后，再将活化后的4A分子筛按照每升溶剂添加80g的量加入到作为反应介质的叔丁醇中，密封放置72h，过滤除去分子筛，得脱水有机溶剂； c.酶促酯化取IOg月桂酸和I.Sg果糖在体积为42ml上述脱水有机溶剂中混合，再加入2g的固定化磷脂酶Al开始反应；反应2h后加入IOg的活化4A分子筛以除去反应中生成的水；在451下振荡或搅拌反应48h，振荡速度160r/min ;反应结束后，采用过滤方法将固定化磷脂酶Al、分子筛及未反应的糖除去，取所得滤液，经液质联用鉴定可知合成产物为果糖月桂酸单酯；经高效液相色谱仪测定，果糖月桂酸单酯的转化率为68. 05%。实施例2 a.称取5g经活化处理的DA-201大孔吸附树脂，20g磷酸盐缓冲液，Ig游离磷脂酶 Al混合，在30°C下搅拌吸附4h，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶，其酶活为1462U/g。真空干燥，备用； b.将4A分子筛置于100°C烘箱内活化8h，再置于干燥器内冷却至室温，备用；之后，再将活化后的4A分子筛按照每升溶剂添加60g的量加入到作为反应介质的叔戊醇中，密封放置24h，过滤除去分子筛，得脱水有机溶剂； c.酶促酯化取IOg月桂酸和2.3g果糖在体积为IOOml上述脱水有机溶剂中混合，再加入2g的固定化磷脂酶Al开始反应；反应Ih后加入IOg的活化4A分子筛以除去反应中生成的水；在401下振荡或搅拌反应48h，振荡速度160r/min ;反应结束后，采用过滤方法将固定化磷脂酶Al、分子筛及未反应的糖除去，取所得滤液，经液质联用鉴定可知合成产物为果糖月桂酸单酯；经高效本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用固定化磷脂酶A1催化制备果糖月桂酸单酯的方法，其特征在于将月桂酸与果糖经酶促催化反应合成果糖月桂酸单酯，包括以下步骤：（1）磷脂酶A1的固定化：取5~10份质量经活化处理的DA？201大孔吸附树脂，10~25份质量的磷酸盐缓冲液，0.5~2份质量游离磷脂酶A1混合，在25~35℃下搅拌吸附2~6h，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶，将制好的固定化酶真空干燥，备用；（2）制备脱水有机溶剂：将3？或4？分子筛置于95～105℃烘箱内活化5～10h，再置于干燥器内冷却至室温，备用；之后，再将活化后的3？或4？分子筛按照每升溶剂添加50～80份质量的量加入到待用的作为反应介质的有机溶剂中，密封放置24～72h，过滤除去分子筛，得脱水有机溶剂；（3）固定化磷脂酶A1催化合成果糖月桂酸单酯：取10～40.6份质量月桂酸和1.8～36.5份质量果糖置于上述脱水有机溶剂中混合，其中月桂酸浓度为5～24wt%，再加入相对于月桂酸质量8～25wt%的固定化磷脂酶A1开始反应；反应0～2h后按照相对于月桂酸质量0.5？2倍的量加入活化后的3？或4？分子筛以除去反应中生成的水；在35℃～45℃下振荡或搅拌反应8～96h，振荡速度150~185r/min；反应结束后，采用过滤方法将固定化磷脂酶A1、分子筛及未反应的糖除去；所得滤液通过旋转蒸发除去有机溶剂，提纯后得到产物果糖月桂酸单酯。...
【技术特征摘要】
1.一种利用固定化磷脂酶Al催化制备果糖月桂酸单酯的方法，其特征在于将月桂酸与果糖经酶促催化反应合成果糖月桂酸单酯，包括以下步骤 (1)磷脂酶Al的固定化取5^10份质量经活化处理的DA-201大孔吸附树脂，10^25份质量的磷酸盐缓冲液，O. 5^2份质量游离磷脂酶Al混合，在25 35°C下搅拌吸附2飞h，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶，将制好的固定化酶真空干燥，备用； (2)制备脱水有机溶剂将3A或4A分子筛置于95 105°C烘箱内活化5 10h，再置于干燥器内冷却至室温，备用；之后，再将活化后的3A或4A分子筛按照每升溶剂添加50 80份质量的量加入到待用的作为反应介质的有机溶剂中，密封放置24 72h，过滤除去分子筛，得脱水有机溶剂； (3)固定化磷脂酶Al催化合成果糖月桂酸单酯取10 40.6份质量月桂酸和I. 8 36. 5份质量果糖置于上述脱水有机溶剂中混合，其中月桂酸浓度...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵谋明，赵强忠，崔春，付敏，刘宁，仇超颖，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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