[發(fā)明專利]一種使用微通道反應(yīng)器制備磷脂酰絲氨酸的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710083734.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-16
• 公開（公告）號(hào): CN106755154A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈連紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 理星（天津）生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12P13/04
• 分類號(hào): C12P13/04
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11421
• 代理人: 韓金明,趙桂芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在微通道反應(yīng)器中制備磷脂酰絲氨酸的方法。

背景技術(shù)

磷脂(Phospholipid)是含磷酸根的類脂化合物，結(jié)構(gòu)是磷酰二甘油脂肪酸酯。磷脂按其分子結(jié)構(gòu)不同，可分為甘油醇磷脂和神經(jīng)醇磷脂兩大類。主要包括磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserine，PS)、磷脂酰膽堿(卵磷脂，Phosphatidylcholine，PC)、磷脂酰乙醇胺(腦磷脂，Phosphatidylethanolamine，PE)、磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositol，PI)和磷脂酸(Phosphatidic acid，PA)。

磷脂酰絲氨酸是一類普遍存在的磷脂，通常位于細(xì)胞膜的內(nèi)層，與一系列的膜功能有關(guān)。作為許多酶的輔助因子，磷脂酰絲氨酸與細(xì)胞活性和細(xì)胞間聯(lián)系關(guān)系密切。磷脂酰絲氨酸還表現(xiàn)出許多與神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)有關(guān)的活性，包括乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素的釋放。在人體的多種磷脂中，磷脂酰絲氨酸含量極少但功能獨(dú)特，可影響腦內(nèi)化學(xué)訊息的傳遞，并幫助腦細(xì)胞儲(chǔ)存和讀取資料。隨年齡增長(zhǎng)，磷脂酰絲氨酸和其它重要的腦內(nèi)化學(xué)物質(zhì)會(huì)減少，從而導(dǎo)致記憶力、認(rèn)知力等減弱。磷脂酰絲氨酸能增加腦突刺數(shù)目、腦細(xì)胞膜的流動(dòng)性及促進(jìn)腦細(xì)胞葡萄糖代謝，因而使腦細(xì)胞更活躍，如今已被越來越多地應(yīng)用于醫(yī)藥及保健領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)中，有關(guān)磷脂酰絲氨酸的制備方法有多種，其中以提取法和酶轉(zhuǎn)化法為主。提取法是從動(dòng)物磷脂中提取磷脂酰絲氨酸，主要以動(dòng)物的大腦為原料。專利CN1583766A就是以動(dòng)物腦為原料提取磷脂酰絲氨酸。但由于瘋牛病等原因，其產(chǎn)品安全性遭到懷疑，現(xiàn)已被淘汰。近年來酶催化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于磷脂酰絲氨酸的制備中，例如專利CN101230365A，就是用大豆卵磷脂為原料酶法制備磷脂酰絲氨酸。CN101818179A是以兩步酶法從普通的大豆卵磷脂合成含多不飽和雙鍵脂肪酰基的磷脂酰絲氨酸。專利CN100402656C是以提取自魚肝中的磷脂為原料，專利CN101157946A以提取自魷魚中的磷脂為原料，采用磷脂酶D酶法催化魚肝中的磷脂酰膽堿或魷魚中的磷脂酰膽堿與絲氨酸反應(yīng)制備富含多不飽和雙鍵脂肪酰基的磷脂酰絲氨酸。

但是，目前酶催化制備磷脂酰絲氨酸技術(shù)都面臨著產(chǎn)品純度不高的問題，主要原因是目前酶催化反應(yīng)都是采用傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器，由于界面反應(yīng)的特性，受制于釜式反應(yīng)器傳熱傳質(zhì)較慢、反應(yīng)物不易與酶充分接觸而致使催化反應(yīng)不徹底，以及產(chǎn)物磷脂酰絲氨酸達(dá)到一定濃度后易被磷脂酶D水解生成磷脂酸等副產(chǎn)物，因而導(dǎo)致了最終產(chǎn)品中磷脂酰絲氨酸的含量不高，底物殘留量高且含有較高量的磷脂酸等副產(chǎn)物。因此，如何有效增加反應(yīng)體系的傳質(zhì)效果，提高催化反應(yīng)的效率，加快反應(yīng)進(jìn)程，從而縮短反應(yīng)時(shí)間，降低磷脂酸水解副產(chǎn)物的生成，一直是酶催化制備磷脂酰絲氨酸技術(shù)需要解決的關(guān)鍵難題。

微通道反應(yīng)器是一種連續(xù)流動(dòng)的管道式反應(yīng)器，其中該管道內(nèi)徑尺寸一般控制在10-1000微米之間，是一種把化學(xué)或者酶催化反應(yīng)控制在微小反應(yīng)空間的裝置。微通道反應(yīng)器具有的結(jié)構(gòu)決定了在其中通過的微觀流體可以大大縮短質(zhì)量傳遞的時(shí)間和距離，同時(shí)增大比表面積，可以實(shí)現(xiàn)物料的快速混合，從而大大提高傳質(zhì)效率。微通道反應(yīng)器狹窄的微通道同時(shí)也增加了溫度傳遞梯度，增大的比表面積大大提高反應(yīng)器的傳熱能力，與傳統(tǒng)換熱器相比至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)，因而大大提高傳熱效率。微通道反應(yīng)器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和高效的傳質(zhì)傳熱效率，使得對(duì)反應(yīng)工藝的精確控制成為可能。相對(duì)于傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器間隙反應(yīng)工藝，微通道反應(yīng)器可以精確調(diào)整反應(yīng)工藝條件，例如對(duì)反應(yīng)溫度的精確控制，對(duì)反應(yīng)時(shí)間的精確控制以及物料混合比例的精確控制，可以大大提高反應(yīng)效率，降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生，縮短反應(yīng)時(shí)間。由于微通道反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，通過結(jié)合不同輔助功能模塊能滿足靈活多樣的化學(xué)工藝或者酶催化工藝要求，尤其適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)物或者產(chǎn)物不穩(wěn)定的反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)配比要求很嚴(yán)格的快速反應(yīng)等常規(guī)釜式反應(yīng)器不適用的特殊反應(yīng)。