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(lái)具有顯著抗腫瘤活性的天然藥物先導(dǎo)化合物,其生物合成反應(yīng)條件溫和,對(duì)環(huán)境友好,但存在反應(yīng)介質(zhì)采用有機(jī)溶劑、得率低和耗時(shí)長(zhǎng)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(zhì)譜分析方法,反應(yīng)介質(zhì)用離子液體替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑,得率從3.06％提高至63.75%;反應(yīng)類(lèi)型用轉(zhuǎn)酯化替代傳統(tǒng)的酯化,得率進(jìn)一步提高至66.40%。具體結(jié)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(zhì)譜(LC-MS)用于定性,條件:KromasilC18分析柱(150mm×4.6mm,5μm),流動(dòng)相:甲醇-水(65:35,v/v),流速:1.0mL/min,氮?dú)廨o助電噴霧離子源(ESI源),選擇性離子檢測(cè)(SIM),負(fù)離子模式,毛細(xì)管電壓:1.6KV,離子傳輸毛細(xì)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(dòng)相:乙腈-水-冰醋酸(50:5

3、0:0.5,v/v/v),流速:1.0mL/min,進(jìn)樣量:20μL,檢測(cè)波長(zhǎng):325nm,柱溫:30℃。體系中的咖啡酸和咖啡酸苯乙酯的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(yīng)介質(zhì)和催化劑,最適溫度為80℃,酯

4、化反應(yīng)72h產(chǎn)物得率僅為3.06%,表明有機(jī)溶劑中酶促酯化合成咖啡酸苯乙酯不適合實(shí)際應(yīng)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(yīng)介質(zhì)和催化劑;含有弱電負(fù)性的陰離子(如[BF4]-、[PF6]-和[Tf2N]-)和適當(dāng)烷基鏈長(zhǎng)的陽(yáng)離子(如[Emim]+、[Bmim]+和[TOMA]+)的離子液體有利于酶促合成。響應(yīng)曲面法優(yōu)化獲得的最佳工

5、藝參數(shù)為:溫度84℃;酶酸質(zhì)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(yīng)48h咖啡酸轉(zhuǎn)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(zhì)有機(jī)溶劑。
　　(4)建立了離子液體中酶促咖啡酸甲酯和苯乙醇轉(zhuǎn)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(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)介質(zhì),當(dāng)反應(yīng)溫度90℃、醇