非水相酶促合成咖啡酸苯乙酯的工藝研究.pdf

1、咖啡酸苯乙酯是近年來具有顯著抗腫瘤活性的天然藥物先導化合物,其生物合成反應條件溫和,對環(huán)境友好,但存在反應介質采用有機溶劑、得率低和耗時長等瓶頸因素。本文以非水相酶促合成咖啡酸苯乙酯為模式體系,采用液相色譜-串聯(lián)質譜分析方法,反應介質用離子液體替代傳統(tǒng)的有機溶劑,得率從3.06％提高至63.75%;反應類型用轉酯化替代傳統(tǒng)的酯化,得率進一步提高至66.40%。具體結果如下:
　　(1)建立了用于非水相酶促合成咖啡酸苯乙酯體系的定性

2、定量的方法。液相色譜-串聯(lián)質譜(LC-MS)用于定性,條件:KromasilC18分析柱(150mm×4.6mm,5μm),流動相:甲醇-水(65:35,v/v),流速:1.0mL/min,氮氣輔助電噴霧離子源(ESI源),選擇性離子檢測(SIM),負離子模式,毛細管電壓:1.6KV,離子傳輸毛細管溫度:200℃;液相色譜(HPLC)用于定量,條件:HC-C18分析柱(250mm×4.6mm,5μm);流動相:乙腈-水-冰醋酸(50:5

3、0:0.5,v/v/v),流速:1.0mL/min,進樣量:20μL,檢測波長:325nm,柱溫:30℃。體系中的咖啡酸和咖啡酸苯乙酯的標準曲線回歸方程分別為Y=1.03×108X-26610.10(r=0.9999)和Y=6.25×107X+28920.15(r=0.9999)。
　　(2)建立了有機溶劑中酶促咖啡酸和苯乙醇酯化合成咖啡酸苯乙酯的工藝。異辛烷和Novozym435分別為合適的反應介質和催化劑,最適溫度為80℃,酯

4、化反應72h產物得率僅為3.06%,表明有機溶劑中酶促酯化合成咖啡酸苯乙酯不適合實際應用。
　　(3)建立了離子液體中酶促咖啡酸和苯乙醇酯化合成咖啡酸苯乙酯的工藝。[Emim][Tf2N]和Novozym435分別為合適的反應介質和催化劑;含有弱電負性的陰離子(如[BF4]-、[PF6]-和[Tf2N]-)和適當烷基鏈長的陽離子(如[Emim]+、[Bmim]+和[TOMA]+)的離子液體有利于酶促合成。響應曲面法優(yōu)化獲得的最佳工

5、藝參數(shù)為:溫度84℃;酶酸質量比(Novozym435:咖啡酸)14:1;醇酸摩爾比(苯乙醇:咖啡酸)16:1,酯化反應48h咖啡酸轉化率和咖啡酸苯乙酯得率分別為98.76%和63.75%,表明在離子液體中酶促合成咖啡酸苯乙酯明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的介質有機溶劑。
　　(4)建立了離子液體中酶促咖啡酸甲酯和苯乙醇轉酯化合成咖啡酸苯乙酯的新工藝。[Bmim][Tf2N]和Novozym435分別為合適的反應介質和反應介質,當反應溫度90℃、醇