Page 132 - 《精细化工》2021年第6期

·1194· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

固定化脂肪酶的酶活计算公式如下：
固定化脂肪酶酶活 /(U / g) 
  A  A 2  K  C   V  n （1）
 0  1 0  1
mt
式中：A 0 为空白对照条件下在 410 nm 下的 OD；A 1
为固定化脂肪酶在 410 nm 下的 OD；K 为 p-NPA 标
准曲线的斜率；C 0 为 p-NPA 标准曲线的 Y 轴截距；
V 1 为反应液的总体积，mL；n 为稀释倍数；m 为固
定化脂肪酶总质量，g；t 为反应时间，min。
1.2.3 产物收率的测定 A—四氢呋喃；B—三氯甲烷；C—丙酮；D—甲苯；E—乙腈
图 1 不同有机溶剂对 DBF 产率的影响
采用气相色谱仪对 2,5-呋喃二甲酸正丁酯进行
Fig. 1 Effect of different organic solvents on DBF yield
定量分析。色谱条件如下：载气为 N 2 ；FID 检测器，
240 ℃；气化室 160 ℃；色谱柱为 DB-5HT（15 m× 由图 1 可知，当甲苯作为反应溶剂时，DBF 的
0.32 mm×0.10 μm）；柱室初始温度 60 ℃维持 1 min， 产率达到最高，为 31.14%，可能是反应底物在甲苯
随后以 15 ℃/min 的速率升温至 230 ℃；通过外标 中的溶解度较好所致；另外，甲苯的油水分配系数
法计算反应液中产物的含量。 （logP）为 2.7 左右，溶剂极性更接近固定化脂肪
酶 Novozym435 对反应溶剂疏水性的要求 [17] 。而在
2 结果与讨论 三氯甲烷中，DBF 的产率最低，可能是溶剂中的卤
素原子对脂肪酶活性产生了不利影响 [18] 。
2.1 不同脂肪酶对 DBF 产率的影响
2.3 反应时间对 DBF 产率的影响
在 10 mL 甲苯中、n（2,5-呋喃二甲酸二甲酯）∶
在 10 mL 甲苯中、n（2,5-呋喃二甲酸二甲酯）∶
n（正丁醇）=1∶3、不同种类的脂肪酶添加量为 370
n（正丁醇）=1∶3、固定化脂肪酶 Novozym435 添
U、40 ℃、150 r/min 的条件下反应 12 h，考察不同
加量为 370 U、40 ℃、150 r/min 的条件下考察不同
种类的脂肪酶对 DBF 产率的影响，其中，2,5-呋喃
反应时间对 DBF 产率的影响，其中，2,5-呋喃二甲
二甲酸二甲酯的物质的量为 1 mmol，结果见表 1。 酸二甲酯的物质的量为 1 mmol，结果见图 2。

表 1 不同脂肪酶对 DBF 产率的影响
Table 1 Effect of different lipases on the yield of DBF
脂肪酶种类 MBF 产率/% DBF 产率/%
Novozym435 41.87 29.99
Lipozyme RMIM 25.20 15.90
Lipozyme TLIM 22.15 13.69
CALB 12.22 7.46
CRL 10.26 8.61
PPL 9.69 7.01

由表 1 可知，不同种类脂肪酶的酯催化合成 图 2 反应时间对 DBF 产率的影响
DBF 能力有很大差异，固定化脂肪酶 Novozym435 Fig. 2 Effect of reaction time on DBF yield

的催化效果明显高于其他脂肪酶，此时 DBF 的产率 由图 2 可知，随着反应时间增加，MBF 的产率
为 29.99%，故选择固定化脂肪酶 Novozym435 为催 先升高后降低最后趋于平稳，这是因为反应过程中
化剂，探讨 2,5-呋喃二甲酸正丁酯的最佳合成条件。 部分的 MBF 会进一步反应转换成 DBF，当反应平
2.2 反应溶剂种类对 DBF 产率的影响 衡时，MBF 和 DBF 的产率趋于稳定。反应 28 h 时
在 n（2,5-呋喃二甲酸二甲酯）∶n（正丁醇）= DBF 的产率达到最高，为 34.57%。
1∶3、固定化脂肪酶 Novozym435 添加量为 370 U、 2.4 酶用量对 DBF 产率的影响
所选择的不同溶剂的添加量为 10 mL、40 ℃、 在 10 mL 甲苯中，n（2,5-呋喃二甲酸二甲酯）∶
150 r/min 的条件下反应 12 h，考察不同反应溶剂对 n（正丁醇）=1∶3、40 ℃、150 r/min 的条件下反
DBF 产率的影响，其中，2,5-呋喃二甲酸二甲酯的 应 28 h，固定化脂肪酶 Novozym435 的添加量分别
物质的量为 1 mmol，结果见图 1。 为 0、370、925、1480、1850 U，考察固定化脂肪酶