一种转酯化生物合成咖啡酸苯乙酯工艺方法

咖啡酸苯乙酯，英文名为Caffeic acid phenethyl ester(CAPE)，化学名为3-（3′,4′-二羟基苯基）-2-丙烯酸苯乙醇酯，是蜂胶中最重要的活性成分之一。研究表明，咖啡酸苯乙酯具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节、治疗糖尿病等多种生物活性，在医药、食品以及保健品等领域的应用前景广阔，引起人们越来越多的关注。从天然植物中分离提取咖啡酸苯乙酯，这类方法通常需要使用大量有机溶剂，且耗时费力，生产效率低。化学法合成咖啡酸苯乙酯，工艺复杂，而且使用的酸碱催化剂容易对设备产生腐蚀，并且反应过程中副产物多，不利于产物的分离，增加了后期分离纯化的成本（Journal of Biotechnology,2010,148:133-138）。目前，生物合成法是公认的制备咖啡酸苯乙酯最有前景的方法。已有报道在异辛烷体系中，用Novozym435脂肪酶催化合成咖啡酸苯乙酯，其产物产量可达90%左右。但是，该过程中使用了有机溶剂，对环境的污染大（New Biotechnology,2010,27:89-93）。近年来，一种新型的绿色介质——离子液体引起了人们的广泛关注。离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴离子和阳离子所组成的盐。与传统溶剂相比，其具有蒸汽压小、挥发性低、溶解性好等优点，同时还能够增强酶的稳定性和促进酶促反应速率（Bioresource Technology,2013,128:156-163）。Ha S H报道了在离子液体[EMIM][TF2N]中，用脂肪酶Novozym435催化咖啡酸和苯乙醇直接酯化合成咖啡酸苯乙酯，其底物咖啡酸浓度为12mM，反应48h后得率可达92%（Bioprocess and Biosystems Engineering,2012,1-2:235-240）。然而，Wang J等也在离子液体[EMIM][TF2N]中直接酯化合成咖啡酸苯乙酯，咖啡酸浓度为50mM，48h后得率为64%。这些结果表明，脂肪酶催化咖啡酸和苯乙醇酯化合成咖啡酸苯乙酯的制备方法虽然产物专一性强，但是反应时间长，且底物溶解度低（若提高底物浓度，则产率明显降低）。因此，急需开发出一种省时高效生物合成咖啡酸苯乙酯的新方法。酯交换（或转酯化）反应能够增大底物的溶解度，提高反应效率，缩短反应时间。采用咖啡酸的低碳脂肪醇酯代替咖啡酸，所产生的低级脂肪醇容易挥发，有助于酶促可逆反应的持续进行，同时也消除了直接酯化过程中产生的水对酶活性的抑制作用（Bioresource Technology,2009,12:2896-2901）；咖啡酸本身是个良好的天然抗氧化剂，在反应体系中很不稳定，而采用咖啡酸低碳脂肪醇酯代替咖啡酸提高了底物的热稳定性，并极大地增大了在反应体系中的溶解度。然而，利用咖啡酸的低碳烷基酯与苯乙醇的脂肪酶催化转酯化合成方法尚未见报道。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种转酯化生物合成咖啡酸苯乙酯工艺方法，该技术的目的是针对上述现有技术存在的问题和缺陷，为实现绿色高效地获得咖啡酸苯乙酯，提供一种转酯化生物合成咖啡酸苯乙酯的方法。该技术的方法是以离子液体为反应介质，脂肪酶为催化剂，利用咖啡酸的低碳烷基酯与苯乙醇的转酯化反应合成咖啡酸苯乙酯。该方法有利于提高底物溶解度，提高酶促反应效率，操作简便，对环境友好，易于大量制备高纯度产物。另外，由于离子液体的可调和可塑性，通过选取与反应介质不相溶的萃取剂来萃取咖啡酸苯乙酯，有利于今后的工业化连续生产，该技术的转酯化生物合成咖啡酸苯乙酯的方法的优点和有益效果：1、该技术在咖啡酸苯乙酯的生物合成过程中，以离子液体为反应介质，用转酯化的方法来制备，该方法操作简单，反应条件温和，对环境友好，反应时间短，产物得率高，克服了直接酯化时底物的溶解度低和底物利用率低的缺点。2、该技术整个反应过程中副产物少，利于产物分离，便于工业化连续生产，具有良好的市场应用前景。现将该一种转酯化生物合成咖啡酸苯乙酯工艺方法及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（511341  221451）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及技术方案、实施例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。