论文部分内容阅读
植物甾醇酯是2010年国家卫生部新批准的一种新资源食品,具有重要的生理学价值,已经被广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。目前,植物甾醇酯的合成方法主要有酶法和化学法。酶法具有合成效率高,条件温和,副产物少和安全性高等优点。本文采用酶法对植物甾醇酯进行合成。本文采用脂肪酶在非水相体系中催化合成植物甾醇酯。分别对脂肪酶和溶剂进行筛选。实验结果表明,皱褶假丝酵母(Candida rugosa)脂肪酶能够高效的催化合成植物甾醇酯;在logP值为3.5的正己烷中,脂肪酶催化合成植物甾醇酯的酯化率最高。水分活度对酯化率影响的研究表明,以Na2SO4/ Na2SO4·10H2O对体系水分活度进行控制,添加量为25 mg/mL时,体系水分活度为0.86,此水分活度值为脂肪酶催化合成植物甾醇酯最佳水分活度。利用HPLC对合成酯化率进行检测,以月桂酸和植物甾醇为原料,采用皱褶假丝酵母脂肪酶为催化剂合成植物甾醇酯。考察了酶反应温度、反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比和溶剂添加量等因素对酶反应酯化率的影响。通过单因素实验和正交实验确定了脂肪酶非水相催化合成植物甾醇酯的最优条件:催化剂用量为底物质量的11%,反应时间为48 h,反应温度45℃,溶剂添加量为6 mL/g,酸醇摩尔比为3:1,在此反应条件下酯化率达到94.62%。对合成产物进行分离纯化和结构鉴定。对样品脱酸处理后采用硅胶层析色谱柱进行纯化,柱层析分离条件:流动相环己烷/无水乙醚(19:2,V/V),流速30 mL/h,洗脱液收集速度:10 min/管,分离纯化后产物纯度达到98.2%。分离纯化后产物采用TLC、HPLC、LC-MS和IR进行结构鉴定。对鉴定结果进行分析发现,合成产物为植物甾醇酯。对皱褶假丝酵母脂肪酶非水相催化合成植物甾醇酯动力学进行研究,在固定一种酶反应底物而改变另一种酶反应底物的条件下,测定酶反应初速率随底物浓度的变化,确定此酶反应符合Ping-Pong Bi-Bi机制,且该酶反应的双底物对脂肪酶同时存在竞争性抑制作用。通过对实验结果与米氏方程进行非线性拟合分析,得到了皱褶假丝酵母脂肪酶非水相体系催化合成植物甾醇酯各动力学参数值,确定了动力反应方程。