Page 159 - 《精细化工》2021年第10期

第 38 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.38, No.10
2021 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2021

催化与分离提纯技术
响应面优化褶皱假丝酵母脂肪酶催化合成

木质甾醇油酸酯

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王舒舒，张议丹，石宏刚，马小龙，徐华金，胡 燚
（南京工业大学 药学院，江苏 南京 211816）

摘要：以木质甾醇转化率为指标，考察了 10 种常见商业化脂肪酶催化合成木质甾醇油酸酯的效果，确定褶皱假
丝酵母脂肪酶（CRL）为优选生物催化剂，进一步筛选出正己烷为优选反应介质。在脂肪酶用量、油酸和木质
甾醇的物质的量比、反应温度和反应时间这 4 个单因素考察基础上，通过响应面分析法对酶催化木质甾醇油酸
酯合成工艺条件进行优化，并对优化条件进行验证和放大实验。CRL 催化合成木质甾醇油酸酯的优化工艺参数
为：CRL 添加量为木质甾醇质量的 10%，油酸与木质甾醇的物质的量比为 3.8∶1，反应温度为 46 ℃，反应时
间为 28 h，木质甾醇的转化率为 91.56%±0.25%。
关键词：褶皱假丝酵母脂肪酶；木质甾醇油酸酯；酯化反应；响应面法；催化技术
中图分类号：TQ426.97；Q559 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 10-2089-07

Optimization of Candida rugosa lipase-catalyzed synthesis of

lignosterol oleate by response surface methodology

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WANG Shushu, ZHANG Yidan, SHI Honggang, MA Xiaolong, XU Huajin, HU Yi
（School of Pharmaceutical Sciences, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, Jiangsu, China）

Abstract: Effects of 10 common commercial lipases in catalyzing the synthesis of lignosterol oleate were
investigated taking the conversion rate of lignosterol as indicator, and Candida rugosa lipase (CRL) was
determined as the preferred biocatalyst, and n-hexane was further screened out as the preferred reaction
medium. Based on the investigation of the four reaction conditions of lipase dosage, molar ratio of oleic
acid to lignosterol, reaction temperature and reaction time, the process conditions of enzyme-catalyzed
lignosterol oleate synthesis were optimized by response surface analysis. The optimization conditions were
verified and scaled up. Under the optimized conditions of CRL dosage 10% (on the basis of the mass
lignosterol), molar ratio of oleic acid to lignosterol 3.8∶1, reaction temperature 46 ℃, reaction time 28 h,
the conversion rate of lignosterol was 91.56%±0.25%.
Key words: Candida rugosa lipase; lignosterol oleate; esterification; response surface methodology;
catalysis technology

甾醇是一种以环戊烷骈多氢菲为骨架的天然化 性，吸收利用率比游离型甾醇提高了约 5 倍，从而
合物，其与胆固醇的结构相似。甾醇可以用作食品 可以更好地发挥其功效。如：甾醇酯可以抑制人体
[1]
抗氧化剂、营养添加剂和动物生长剂原料，同时也 对胆固醇的吸收作用 、显著预防高血脂症和动脉
[4]
硬化 [2-3] 、预防非酒精性脂肪肝(NAFLD)的发生 。
可用于化妆品行业，它也是甾体药物和维生素 D 3
的生产原料。甾醇的生物利用率低、水溶性和脂溶 近年来，随着对甾醇酯功效和药理作用研究的逐步
性较差，与脂肪酸酯化后的甾醇酯具有更好的脂溶 深入，这一新资源食品的市场前景非常广阔，开发

收稿日期：2021-04-22; 定用日期：2021-06-16; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210423
基金项目：江苏高校“青蓝工程”；国家自然科学基金面上项目（21676143）
作者简介：王舒舒（1996—），女，硕士生，E-mail：201961218070@njtech.edu.cn。联系人：胡 燚（1975—），男，教授，博士生导
师，E-mail：huyi@njtech.edu.cn。