生体高分子によるオルガノゲル系でのリパーゼを触媒とした連続エステル合成

在使用生物聚合物的有机凝胶系统中使用脂肪酶作为催化剂进行连续酯合成

• 批准号: 10750562
• 负责人: 長山 和史
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kochi National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750562/
• 关键词: 生体高分子; オルガノゲル; リパーゼ; エステル合成

本研究は,生体由来高分子であるゼラチンを添加することにより両親媒性分子AOTによるマイクロエマルション相をゲル組織化し,ゲル内に固定化したCandida rugosaリパーゼを触媒としたラウリン酸とブタノールを基質としたエステル合成をモデル系として,本法における連続合成プロセスの構築に関する基礎的指針を提示した.1.至適反応条件調製ゲル組織内のAOT濃度,ゼラチン濃度並びに水分量を指標としてリパーゼの反応活性を実験的に求め,反応活性が最大値を示すゲル組織条件を明らかにした.一方,異なる生体高分子によるゲル作成を試み,ゼラチン添加によるゲル組織が安定的かつ容易に調製できることが認められた.2.速度論的解析ゲル組織内部の基質の有効拡散係数をAOT濃度,ゼラチン濃度並びに水分量を指標として実験的に求め,有効拡散係数が最大値を示すゲル組織条件を示し,反応活性の変動と一致することを明らかにした.また,基質の有効拡散係数が自由溶液系と比較して約1/10の値であることが認められた.一方,基質の分配係数を求め,最適なゲル組織条件下におけるリパーゼの反応効率を速度論的に算出し,反応工学として展開する基礎を導出した.3.連続エステル合成バスケット攪拌翼型連続反応器を用いて連続エステル合成を行い,本ゲル組織に固定化したリパーゼが長時間安定的に反応活性を提示することを明らかにした.また,高濃度AOT溶液と接触させることによりリパーゼ活性の賦活化を行えることを示し,固定化ゲル組織を繰り返し再利用できることを示した.研究成果は,学術誌,化学工学会第31回秋季大会・第64回年会並びに第8回環太平洋化学工学会議において公表した.

In this study, bio-derived polymers were added to the matrix to form a matrix for the immobilization of Candida rugosa. 1. The optimum reaction conditions for modulating the AOT concentration, concentration and water content in the tissue. 2. The optimum reaction conditions for modulating the AOT concentration, concentration and water content in the tissue. On the one hand, it is recognized that the preparation of gelatin for different biopolymers can be tested, and the gelatin tissue can be easily adjusted when gelatin is added. 2. The analysis of velocity theory requires that the effective dispersion coefficient of the matrix inside the tissue be determined by AOT concentration, gelatin concentration and water content. The maximum value of the effective dispersion coefficient must be determined by the organizational conditions. The activity of the reaction is consistent with the activity of the reaction. The dispersion coefficient of the matrix is about 1/10 of that of the free solution. On the one hand, the distribution coefficient of the matrix is calculated, and the reaction efficiency is calculated according to the velocity theory under the optimal tissue conditions, and the basis of the reaction engineering and development is derived. 3. The reaction efficiency of the stirred airfoil is determined by the reaction activity of the fixed tissue for a long time. High concentration of AOT solution is used to immobilize tissue and reuse it. Research achievements, academic journal, 31st Autumn Conference, 64th Annual Conference and 8th Pacific Rim Chemical Engineering Conference.

项目成果

長山、植田、土居、今井: "AOT-ゼラチン複合ゲル組織を用いる脂肪酸エステル合成でのリパーゼの反応活性"化学工学会第31回秋季大会研究発表講演要旨集. 第1分冊. H116 (1998)

Nagayama、Ueda、Doi、Imai：“使用 AOT-明胶复合凝胶结构合成脂肪酸酯的反应活性”第 31 届化学工程师学会秋季会议研究报告摘要集 1. H116（1998 年） ）

K. Nagayama et al.: "Esterification activity and stability of Candida rugosa lipase in AOT microemulsion-based organogels"Biochemical Engineering Journal. 2. 121-126 (1998)

K. Nagayama等人：“基于AOT微乳液的有机凝胶中念珠菌脂肪酶的酯化活性和稳定性”生物化学工程杂志。

Kazuhito Nagayama: "Esterification activity and stability of Candids rugosa lipase in AOT microemulsion-based organogels" Biochemical Engineering Journal. 2. 121-126 (1998)

Kazuhito Nagayama：“基于 AOT 微乳液的有机凝胶中假丝酵母脂肪酶的酯化活性和稳定性”生化工程杂志。

長山、植田、土居、今井: "有機ゲル組織を用いた固定化リパーゼのエステル合成での反応活性"化学工学会第64回年会研究発表講演要旨集. 第1分冊. E115 (1999)

Nagayama、Ueda、Doi、Imai：“使用有机凝胶组织进行酯合成的固定化脂肪酶的反应活性”化学工程师学会第 64 届年会摘要 1. E115 (1999)。

K. Nagayama et al.: "Diffusion and partition coefficients of substrates in AOT microemulsion-based organogels"Proc. Of the 8th Asia-Pacific Confederation of Chemical Engineering. Vol. 3. 1643-1646 (1999)

K. Nagayama 等人：“AOT 微乳液基有机凝胶中底物的扩散和分配系数”Proc。