脂肪酶固定化及其应用研究

时间：2026-01-20

江南大学

硕士学位论文

脂肪酶固定化及其应用研究

姓名：虞英

申请学位级别：硕士

专业：应用化学

指导教师：蒋惠亮

20070601

摘要

脂肪酶固定化及其应用研究

ＳｔｕｄｙｏｎＩｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＬｉｐａｓｅ

ａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

硕士研究生：虞英导师：蒋惠亮专业：应用化学

摘要

本论文主要对脂肪酶的固定化、有机相中固定化脂肪酶催化特性、固定化脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯的应用进行了研究。其主要内容如下：

一．脂肪酶的固定化：本文以Ｄ３１１离子交换树脂为载体，通过离子交换吸附法对ＬｉｐｏｌａｓｅＩＯＯＬ脂肪酶进行了固定化。采用考马斯亮蓝法测定了酶蛋白在离子交换树脂上的吸附率，考察并得到了酶固定化的最佳条件：在ｐｉｌｌ０缓冲液下，加酶液量为每克预处理过的树脂加入１．５ｍＬ，吸附时间为ｌＯｈ，吸附温度为３５℃。脂肪酶在非水相系统中具有水相反应所不具备的很多优点，将所得固定化酶用于催化合成月桂酸月桂酯，考察了非水相中固定化脂肪酶催化酯化反应的特性，从反应温度、酶用量、最佳水含量、溶剂、底物酸醇摩尔比等方面对反应进行了全面的研究。在月桂酸月桂酯合成反应中，酸醇摩尔比为０．２：０．２（ｍ０１／Ｌ），最佳固定化酶初水含量为８％，在最佳反应介质异辛烷中固定化酶用量为２００ｍｇ，反应时间为２１０ｍｉｎ，５５℃的最佳反应温度条件下，酯合成反应的转化率可达９１．３％，得到的固定化脂肪酶的催化反应活化能Ｅａ为１９．ＯＯｋＪ／ｍｏｌ。反应的最佳酸醇摩尔比为１：２。将固定化酶在４℃下放置２个月，酶活损失很小，贮存稳定性较好。

二．固定化脂肪酶连续化催化性能研究：根据自制固定化脂肪酶及载体的特征，采用简易的ＰＢＲ生物反应装置，实现了固定化脂肪酶对月桂酸月桂酯的连续化反应。考察了底物进料速度、催化剂装载量对催化反应的影响。当月桂酸、月桂醇底物浓度均为０．４ｍｏｌ／Ｌ时，得到的最佳流加速度为１０ｍＬ／ｈ，最适装载量为６９。将固定化脂肪酶用于催化月桂酸月桂酯反应的全过程，每次以反应平衡后再反应１ｈ计，重复６０次，酶活力还保留达８９．８２％。

三．固定化脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯的应用：实验结果表明自制的固定化脂肪酶Ｌｉｐｏｌａｓｅ在最佳的棕榈酸和异辛醇的摩尔比为１：１．５，反应温度为４０℃的条件下，棕Ｉ

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榈酸异辛酯的合成反应能很好的实现。通过气相色谱分析，采用相对面积法，得到酯合成的转化率为９７．９１％．

关键词：脂肪酶；固定化；离子交换树脂；酯化Ⅱ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

１１地ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＬｉｐａｓｅ．ｉｔｓｃａｔａｌ蛳ｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｏｒｇａＩｌｉｃｓｏｌｖｅｎｔ，ｔｈｅ

ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｉｓｏｏｃｔｙｌｐａｌｍｉｔａｔｃ（１０Ｐ）ｂｙｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄＬｉｐａｓｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．

Ｍａｉｎｐｏｉｎｔｓａｒｃａｓｆｏｌｌｏｗｓ：

１．ＩｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＬｉｐａｓｅ：１１１ｅｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＬｉｐａｓｃ（Ｌｉｐｏｌａｓｃ１００Ｌ１ｗｉｔｈｉｏｎ

ｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｎｂｙｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅ

ｆｆｌｌｚｙＩＩｌｅ￥ｏｎｔｈｅｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｒｗａｓｍｅａｓｕｌ＇ｅｄｂｙＢｒａｄｆｏｒｄｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅ

ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｓｔｏｆｅｌｌＺｙｌｌｌｅｗａｓ