[发明专利]一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法

权利要求书

1.一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备纯氧化硅材料；

(2)对纯氧化硅材料进行改性：将镁盐溶解于去离子水中得到镁盐溶液，将镁盐溶液与纯氧化硅材料等体积混合形成混合液，将混合液放入旋转蒸发器中进行减压蒸干得到湿粉末，将湿粉末放入真空干燥箱中进行干燥得到干燥粉末，将干燥粉末放入马弗炉中煅烧得到氧化镁改性的氧化硅载体材料；

(3)制备固定化脂肪酶：将步骤(2)得到的氧化镁改性的氧化硅载体材料加入酶溶液中并进行搅拌，然后过滤得到含酶滤液和滤渣，用含酶滤液冲洗滤渣，再用缓冲液冲洗滤渣，冲洗完毕后将滤渣干燥，制得固定化脂肪酶；

(4)己酸乙酯的合成：在有机溶剂中加入己酸、乙醇和固定化脂肪酶并进行搅拌形成反应体系，其中，己酸与乙醇的物质的量之比为1:1-3，己酸浓度为0.2-1mol/L，固定化脂肪酶用量为30-80mg/ml，搅拌速度为90-500r/min，搅拌完毕后将反应体系置于36-37.5℃水浴中进行反应合成己酸乙酯。

2.根据权利要求1所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：步骤(1)中制备纯氧化硅材料的方法为：a.向浓度为0.4mol/L的盐酸中加入嵌段式非离子表面活性剂P123，搅拌得澄清溶液；b.将澄清溶液置于35-36℃水浴中静置平衡0.5-1h，平衡完毕后向澄清溶液中加入正硅酸乙酯，并在35-36℃下搅拌20-24h，回流水解得到水解混合物；c.对水解混合物进行热处理，热处理时，将水解混合物置于100-105℃水浴中静置40-48h；d.过滤热处理后的水解混合物得到白色固体，冲洗白色固体，将冲洗后的白色固体进行真空干燥，干燥完毕后将白色固体放入马弗炉中煅烧得到纯氧化硅材料。

3.根据权利要求2所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述盐酸用量为30-50ml，所述嵌段式非离子表面活性剂P123用量为1-2g，所述正硅酸乙酯用量为2-4g；步骤d.中煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为3-5h；得到的纯氧化硅材料的孔径为7.8nm，比表面积为990cm² g^-1，孔容为1.5cm³ g^-1。

4.根据权利要求1所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：步骤(2)中所述镁盐为硝酸镁，其用量为0.05-0.1g；所述去离子水的用量为3-6ml，所述纯氧化硅材料的用量为0.2-0.7g；蒸干温度为40-60℃，干燥温度为40-60℃，干燥时间为40-48h；煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为3-5h。

5.根据权利要求1所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：步骤(3)中所述酶溶液浓度为5g/L，酶溶液用量为80-100ml，所述氧化镁改性的氧化硅载体材料用量为0.2-0.7g。

6.根据权利要求5所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述酶溶液的制备方法为：将干酶粉加入缓冲液中，搅拌，取上清液制得所述酶溶液，所述干酶粉为脂肪酶干酶粉。

7.根据权利要求1或6所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：所述缓冲液是pH值为4.06的磷酸-柠檬酸缓冲液。

8.根据权利要求1所述的一种改性氧化硅负载的固定化酶催化合成己酸乙酯的方法，其特征在于：步骤(4)中所述有机溶剂为无水环己烷，所述无水环己烷用量为1-3ml，己酸乙酯合成反应的时间为20-24h。