1。3固定化脂肪酶
酶具有高效性和专一性,三维空间构象也是特别的。酶几乎参与了生物体内所有的生命过程,同时能够催化完成生物体内的许多具有特异性功能的反应,使人体的新陈代谢得以正常的运行。传统的酶的固定方法有四种:吸附法[13]、包埋法[14]、交联法[15]、共价结合法[16]。吸附法一般包括物理吸附与离子交换吸附。在这类方法中,酶的结构和酶分子不会发生化学变化,因为温和的反应条件,所以酶活保持比较好。包埋法是载体与酶溶剂混合后,在引发剂的帮助下进行聚合反应,通过物理反应将酶限制在载体的网格中,从而将酶固定化,与吸附法一样条件温和,所以对酶活的影响较小。交联法是指利用双功能或多功能交联试剂,在酶分子和交联试剂间形成共价键。共价结合法是将酶分子的非必须基团与载体表面的活性功能基团通过结合形成不可逆化学共价键的酶固定化法[17]。固定化酶与游离酶相比有以下优点[18]:
(1)固定化酶是可重复使用的,并且酶的稳定性普遍优于游离酶,所以反应底物单位物质的量所需要的催化酶量减少,生产的成本随之降低;
(2)固定化酶可以与底物及反应产物分离,能够可以方便地从反应溶液中分离,从而简化反应工艺,同时提高产品纯度,优化生产效率;
(3)固定化酶可以重复使用,从而可以应用到连续的反应,使生产过程的自动化程度更高,同时节约了人力资源,节省反应器储罐等的用量;
(4)固定化酶品种繁多,根据反应的需求制成其所需的酶晶体,可满足不同反应的需求;文献综述
(5)固定化酶已经应用到各种领域,在工业、农业、医疗等领域的广泛应用,具有很高的经济价值。
用固定化酶来催化有机合成反应,在温和的反应条件下不仅体现出催化性能高效性,而且能够大大减少消旋、分解、异构以及重排列等普通化学催化反应中常见的副反应的发生。当前应用的盐酸克林霉素棕榈酸酯化学合成中的保护和脱保护程序必须涉及在羟基位置实现克林霉素单酰化反应选择性的限制。这导致收益率低于50%,并产生各种废物和副产品,这使后处理更加麻烦,且产生的费用也更加昂贵。而脂肪酶催化转酯化反应表现出的高选择性,因而使克林霉素棕榈酸酯的合成前途宽广。我们根据酶催化反应的优点来探讨使用离子液体与水相作为混合溶剂进行合成盐酸克林霉素棕榈酸酯的一步酶法的可能性。
2 酶催化合成盐酸克林霉素棕榈酸
通过对盐酸克林霉素棕榈酸酯的了解,离子液体的优点绿色与环保以及固定化脂肪酶一步酶法催化酯化反应的研究,我们对此实验产生了极大地兴趣。选用离子液体与水作为溶剂来进行我们的固定化脂肪酶催化合成盐酸克林霉素棕榈酸酯实验,我们旨在探究此实验的有效性,从而对本催化反应进行优化或展望。