Page 136 - 《精细化工》2023年第1期

·128· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

结构稳定性 [16,25] 。在重复使用 5 次后，固定化酶的 表 3 固定化酶重复使用后的圆二色谱分析数据
活性为初始 活性的 75.30% （初始活性定义为 Table 3 Circular dichroism analysis of immobilized enzyme
after reuse
100%）。在长时间反应过程中，少量酶不可避免地
样品 α 螺旋/% β 折叠/% β 转角/% 无规则卷曲/%
从载体上脱落，固定化酶相对活性也有所降低，从
使用前 21.7 21.5 35.2 18.3
而导致转化率随着重复使用次数的增加而略有降低。
使用后 21.1 21.7 35.4 18.6

2.8 催化性能对比分析
选取一些文献报道的酶法合成植物甾醇酯工艺
与本文方法进行了比较，结果见表 4。可以看出，
与已报道的酶法催化工艺相比，本工艺具有反应时
间短、脂肪酸用量较少、转化率较高、磁性固定化
酶易回收等优点。本文合成的固定化 CRL 的优异催
化性能得益于其结合了磁性 Fe 3 O 4 的高稳定性和易
于分离回收、CS 和大分子交联剂 DAC 良好的生物
相容性、表面活性剂 SDS 的界面活化以保持脂肪酶

图 4 固定化酶的重复使用性 的活性构象等优点,使固定化酶具有较高的活性和
Fig. 4 Reusability of immobilized enzyme 稳定性 [16] 。

表 4 与文献报道的催化体系的对比
Table 4 Comparison with the catalytic system reported in the literature
催化剂 催化剂用量/% 产物 n(油酸)∶n(甾醇) 温度/℃ 时间/h 转化率/% 文献
CRL 2.8 植物甾醇油酸酯 3.8∶1 46 28 91.5 [15]
9.0 植物甾醇油酸酯 4∶1 微波辅助 0.6 75.3 [26]
8.9 植物甾醇油酸酯 5∶1 30 24 80.0 [27]
4.0 植物甾醇月桂酸酯 3∶1 45 48 84.7 [28]
混合酶 5.0 植物甾醇油酸酯 3∶1 35 24~72 90.8 [29]
固定化 CRL 12.7 植物甾醇酯 2∶1 50 24 96.42~98.37 本文
18.0 β-谷甾醇月桂酸酯 4∶1 47 48 88.9 [11]
10.0 植物甾醇月桂酸酯 2∶1 50 24 87.9 [12]
15.3 植物甾醇亚麻酸酯 2∶1 55 15 93.5 [13]
固定化 Ylip 2.1 植物甾醇油酸酯 2∶1 50 78 91.1 [14]
Novozyme 435 12.1 植物甾醇月桂酸酯 4∶1 55 96 79.3 [30]
71.1 豆甾醇油酸酯 3∶1 80 48 88.7 [31]
84.0 植物甾醇油酸酯 1∶1 45 24 34.6 [32]
注：催化剂用量以底物总质量计。

3 结论 定化酶具有良好的重复使用性，使用 5 次时，木质
甾醇转化率仍保持在 82.45%。相比文献报道的植物
以自制的磁性纳米复合材料固定化酶（Fe 3 O 4 - 甾醇酯酶法合成工艺，本法具有脂肪酸用量少、反
CS-DAC-SDS-CRL）为催化剂，对木质甾醇油酸酯 应时间短、转化率高、酶制剂重复使用性能好等优
的酶法合成工艺条件进行优化，得到最佳工艺条件 点，本文可为酶法合成高品质木质甾醇酯提供参考。
为催化剂用量 12.7%（以底物总质量计）、木质甾
醇与油酸的物质的量比为 1∶2（木质甾醇质量浓度 参考文献：
为 122.9 g/L）、50 ℃下反应 24 h，木质甾醇转化率 [1] MEL N S, HOORN J, EIJKELENBOOM A. Effect of phytosterols
and phytostanols on the solubilization of cholesterol by dietary mixed
高达 96.42%。在添加 4A 分子筛条件下，木质甾醇 micelles: An in vitro study[J]. Chemistry & Physics of Lipids, 2004,
转化率可提高到 98.37%。对于不同碳链长度的脂肪 127(3): 121-141.
[2] PATEL M, THOMPSON P D. Phytosterols and vascular disease[J].
酸（月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸）或混合脂肪酸，木
Atherosclerosis, 2006, 186: 12-19.
质甾醇酯的转化率可高达 96.42~98.37%。此外，固 [3] REN J M (任建敏). The bioactivities of the phytosterols in foods and