[发明专利]一种高效连续的磷脂型花生四烯酸酶法制备方法

权利要求书

1.一种快速高效连续的磷脂型花生四烯酸酶法制备方法，其特征在于，所述方法包括：将大豆卵磷脂分散在正己烷中，得到大豆卵磷脂料液；将花生四烯酸乙酯分散在氨基酸离子液体中，得到花生四烯酸乙酯料液；两种料液以逆流的方式进入恒温的多级固定床反应器中形成二元介质环境，在共固定化酶的作用下发生酯交换反应，合成得到磷脂型花生四烯酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，大豆卵磷脂和花生四烯酸乙酯摩尔比为1:1～6:1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固定化脂肪酶相对固定床反应器容量的用量为5U/mL～20U/mL。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，共固定化酶为南极假丝酵母脂肪酶和磷脂酶A₂固定于胺功能化二氧化硅修饰的磁性纳米颗粒上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，二元介质环境为正己烷和氨基酸离子液体组成的二元溶剂，且其水分含量为0.2％～1.2％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氨基酸离子液体选自苏氨酸氟硼酸盐[Thr][BF₄]、精氨酸硫酸氢盐[Arg][HSO₄]和赖氨酸硝酸盐[Lys][NO₃]三种酸性氨基酸离子液体以及胆碱苏氨酸[Cho][Thr]、胆碱谷氨酸[Cho][Glu]和胆碱丙氨酸[Cho][Ala]三种碱性氨基酸离子液体中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应温度40℃～60℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，底物在酶的催化下间歇反应，当最后一级固定床反应器中有磷脂型花生四烯酸产物时，则间歇反应达到稳定；然后使底物以一定的流量逆流进入反应器进行连续反应；间歇反应6～8h后原料以一定流量逆流进入反应器进行连续反应，使物料在每个反应器内的平均停留时间为4～12h。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述多级固定床反应器具体可三级固定床反应器；三级固定床反应器中发生反应的过程具体包括：

(1)第一级酯交换反应将分散于正己烷的大豆卵磷脂与逆流的分散于氨基酸离子液体的花生四烯酸乙酯送入第一级恒温的固定床反应器发生反应；其中，花生四烯酸乙酯和氨基酸离子液体是从第三级固定床反应器进料，经第二级固定床反应器后逆流送入第一级反应器；反应后所得混合物先分离氨基酸离子液体，有机相依次通过闪蒸器和分离器，实现正己烷和氨基酸离子液体循环使用；从分离器出料口得到的大豆卵磷脂继续进入第二级固定床反应器，而分离得到的花生四烯酸乙酯溶液进入闪蒸器后收集；

(2)第二级酯交换反应将分散于正己烷的大豆卵磷脂与逆流的分散于氨基酸离子液体的花生四烯酸乙酯送入第二级恒温的固定床反应器发生反应；其中，花生四烯酸乙酯和氨基酸离子液体是经第三级固定床反应器逆流送入第二级反应器；反应后所得的混合物先分离氨基酸离子液体，有机相依次通过闪蒸器和分离器，实现正己烷和氨基酸离子液体循环使用；从分离器出料口得到的大豆卵磷脂继续进入第三级固定床反应器，而分离得到的花生四烯酸乙酯溶液进入闪蒸器后送入花生四烯酸-离子液体暂存罐，料液再由高压泵逆流进入第一级反应器继续反应；

(3)第三级酯交换反应将分散于正己烷的大豆卵磷脂与逆流的分散于氨基酸离子液体的花生四烯酸乙酯送入第三级恒温的固定床反应器进行反应；其中，花生四烯酸乙酯和氨基酸离子液体是从新鲜储罐中逆流送入第三级反应器；反应后所得的混合物先分离氨基酸离子液体，有机相依次通过闪蒸器和分离器，实现正己烷和氨基酸离子液体循环使用；收集分离得到的磷脂型花生四烯酸，而分离得到的花生四烯酸乙酯溶液进入闪蒸器后送入花生四烯酸-离子液体暂存罐，料液再由高压泵逆流送入第二级反应器继续反应；

(4)磷脂型花生四烯酸送入闪蒸器中脱溶得到最后产物。

10.一种用于权利要求1-9任一项所述快速高效连续的磷脂型花生四烯酸酶法制备方法的生产装置，其特征在于，所述装置主要由固定床反应器和分离装置组成；所述主要反应装置至少有三组且各组首尾连接，以实现花生四烯酸乙酯高度利用；还包括溶剂储液罐、溶剂暂存罐、溶剂回收罐、磷脂型花生四烯酸收集罐和控制温度的恒温水浴槽；固定床反应器右侧管道连接反应混合物的分离装置，每级固定床反应器之间连接高压泵以实现反应的连续进行；每级反应混合物的分离装置包括两个分离器和两个闪蒸器，第一个分离器下方分离出氨基酸离子液体，第一个闪蒸器上方分离出有机溶剂，第二个分离器下方分离出大豆卵磷脂，第二个闪蒸器上方分离出丙酮溶剂，下方分离出花生四烯酸乙酯，分离出的溶剂暂存于溶剂暂存管，通过管道实现循环使用，分离出的反应底物通过管道实现以逆流方式发生反应。