[发明专利]固定化酯酶E.coli BioH催化合成维生素A棕榈酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及维生素A棕榈酸酯的合成方法，特别是固定化酶催化合成维生素A棕榈酸酯的方法。 

背景技术

维生素A棕榈酸酯已被广泛用作药物、食品添加剂和饲料添加剂等，已有多种合成方法的相关报道，这些方法包括由维生素A醇或维生素A低级脂肪酸酯为原料制备维生素A棕榈酸酯的方法，涉及多种反应路线。 

日本专利JP 62,248495公开的合成路线为：维生素A醋酸酯和棕榈酸在脂肪酶的作用下得到维生素A棕榈酸酯；英国专利GB 816224公开的合成路线为：维生素A醋酸酯和棕榈酸烷基酯在甲醇钠的作用下得到维生素A棕榈酸酯；英国专利GB 1293041公开的合成路线为：维生素A醇和棕榈酰氯在三乙胺的存在下得到维生素A棕榈酸酯；国内专利CN 102363606 A公开的合成路线为：维生素A醇与卤代酰胺反应得到维生素A卤代物，卤代物与棕榈酸盐溶解反应制得到维生素A棕榈酸酯。 

上述制备维生素A棕榈酸酯的方法具有下列问题： 

日本专利JP 62,248495公开的方法：通过脂肪酶催化，由维生素A醋酸酯与棕榈酸反应制成维生素A棕榈酸酯。反应可以在室温下进行，但是该酶催化的方法必须在较低的浓度下进行，生产能力低，维生素A棕榈酸酯转化率一般在80%左右并且反应产物中含有脂肪酶和维生素A醋酸酯等，使后续分离较困难，难以得到高质量高收率的维生素A棕榈酸酯。 

英国专利GB 816224公开的方法：棕榈酸烷基酯与维生素A醇的酯交换反应是一个可逆反应，反应过程生成的烷基醇必须及时蒸馏除去才能打破平衡，因此反应很难进行完全。由于反应是在碱性和加热的条件下进行，会导致反应产物颜色较深，质量和稳定性较差。 

英国专利GB 1293041公开的方法：维生素A醇与棕榈酰氯反应制备维生素A棕榈酸酯。此方法在有机碱存在下进行反应，产品的收率一般在94%左右，因为维生素A醇高度不稳定，在酰氯等酸性介质及高温的条件影响下容易被破坏形成脱水维生素A 和顺式维生素A酯，因而产品热稳定性较差。 

国内专利CN 102363606 A公开的方法：维生素A醇与卤代酰胺反应得到维生素A卤代物，卤代物与棕榈酸盐溶解反应制得到维生素A棕榈酸酯。该方法在反应过程使用卤族原料及吡啶，反应条件较酰氯法温和，收率可达95%，但产品由于卤族离子的残留对产品的热稳定性有较大影响。 

发明内容

针对文献报道的维生素A棕榈酸酯合成方法中所存在的问题，本发明的目的是提供一种收率高、纯度高、能耗低、对环境友好的生物酶催化合成维生素A棕榈酸酯方法。 

一种固定化酶催化合成维生素A棕榈酸酯的方法，该方法包括： 

以维生素A醋酸酯和低级醇为原料，在固定化酯酶E.coli BioH催化下，于20-60℃、减压蒸馏条件下进行酯交换反应直到维生素A醋酸酯残留低于0.5%，反应液过滤得到的固定化酯酶E.coli BioH回用，滤液减压下蒸出过量低级醇，得到高纯度的维生素A醇；将上述维生素A醇与棕榈酸在有机溶剂中经固定化酯酶E.coli BioH催化，在减压蒸馏条件下于20～60℃进行酯化反应至维生素A醇转化率达到99.0%以上，反应液冷却、过滤得到的固定化酯酶E.coli BioH和过量棕榈酸回用，滤液减压下蒸出有机溶剂，得到维生素A棕榈酸酯。 

所述的固定化酯酶E.coli BioH，基因信息及来源由以下公开发表文献获得：Tang Xiaoling,Liu Ji,Yu Hongwei^*,Cloning,screening and characterization of enantioselective ester hydrolases from Escherichia coli K-12,World Journal of Microbiology and Biotechnology,2011(27),129-136. 

所述的固定化酯酶E.coli BioH的固定化方法来自以下公开发表文献：Ren Gangfeng,Yu Hongwei^*,Oriented adsorptive immobilization of esterase BioH based on protein structure analysis,Biochemical Engineering Journal,2011(53),286-291.