[發明專利]一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法

有效

• 申請號: 201711310793.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108220279B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 張海東;申渝;熊昆;陳佳;周玉鳳
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12P7/62
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 王典彪

1.一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)制備介孔氧化硅材料：所述介孔氧化硅載體材料具有三維堆積而成的納米孔道，納米孔道內含有吸附水，納米孔道呈三維互通的結構；納米孔道的孔徑為16-20nm，比表面積為560-630cm2g-1，孔容為2.5-2.8cm3g-1；所述介孔氧化硅材料采用以下步驟制備得到：1)向HCl溶液中加入P123，攪拌得澄清溶液；2)向得到的澄清溶液中加入1,3,5-三甲基苯，在33-38℃下攪拌3.5-4.5h；3)將TEOS加入至步驟2)得到的溶液中進行攪拌，回流水解得到水解混合物；4)將步驟3)得到的水解混合物在115-125℃下處理68-75h；5)過濾步驟4)的物料，得到白色固體，用去離子水沖洗濾出的白色固體；6)將沖洗后的白色固體在室溫下干燥，然后灼燒得到白色粉末；

(2)制備固定化酶：采用步驟(1)的介孔氧化硅材料作為載體制備固定化酶；

(3)催化合成己酸乙酯：以無水環己烷為溶劑，固定化酶為催化劑，加入已酸和乙醇進行酯化反應，反應溫度控制在37-40℃，攪拌速度控制在為95-105r/min；所述固定化酶的用量為48-55g/L，己酸濃度為0.28-0.32mol/L，己酸與乙醇的摩爾比為1:1.8-2。

2.根據權利要求1所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述P123的用量為44-46g；所述HCl溶液的體積為1000-1100ml，濃度為1.75-1.82mol/L；所述TEOS用量為95-100g；所述1,3,5-三甲基苯用量為33-34g。

3.根據權利要求2所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：制備介孔氧化硅材料的步驟(3)中，回流的溫度為33-38℃，回流的時間為20-28h。

4.根據權利要求3所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：制備介孔氧化硅材料的步驟(6)中，灼燒的溫度為540-560℃，時間為3.8-4.2h。

5.根據權利要求1所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述固定化酶采用以下步驟制備得到：

a、將介孔氧化硅材料放入裝有酶液的容器中，攪拌吸附1.2-1.8h；

b、過濾步驟(a)得到的物料，分別得到含酶濾液和濾出物；

c、用含酶濾液對濾出物沖洗3-4次，再用190-240mL緩沖液沖洗濾出物，然后再次過濾得到固定化酶；

d、將過濾后得到的固定化酶用濾紙吸干，放入4℃冰箱內保存。

6.根據權利要求5所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述介孔氧化硅材料的用量為0.4-0.6g，酶液的用量為90-110ml。

7.根據權利要求6所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述酶液采用以下步驟制備得到：取脂肪酶干酶粉加入到緩沖液內中，攪拌0.8-1.2h，靜止1.5-2h，取上清液；所述脂肪酶干酶粉的用量為4.8-5.2g,緩沖液的用量為1L。

8.根據權利要求7所述的一種利用介孔氧化硅材料納米孔道內的吸附水增強脂肪酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述緩沖液為pH值為6.5-6.6的磷酸鹽緩沖液。