酶是一类高效的生物催化剂,脂肪酶(EC3.1.1.3),全称甘油三酰酯水解酶,因其作用底物广,对温度、有机溶剂的耐受性好,适合用于有机合成的研究。脂肪酶催化合成糖酯的反应条件温和、区域选择性好,但是目前用于合成糖酯研究的脂肪酶大都价格昂贵,难以大量应用。本文尝试采用一种廉价的脂肪酶Candida sp.进行催化合成糖酯的研究。实验发现固定化脂肪酶Candida sp.催化活性高,适于催化酯化反应。考察温度、pH值、初始水活度、有机溶剂对酶的酯化活性的影响发现:在正己烷中催化正丁酸与正丁醇的反应,脂肪酶在50℃活性最高,最适宜的pH值和初始水活度分别为8.0和0,脂肪酶在极性较弱的疏水性溶剂中能保持较高活性。本文采用多相法,以丙酮为辅助剂,成功地用固定化脂肪酶Candida sp.催化完成了葡萄糖与硬脂酸的酯化反应,对产物的分析表明反应区域选择性生成葡萄糖单酯,与文献报道采用其它脂肪酶催化的结果相似。文中详细考察了各种反应条件对转化率的影响,实验发现,1mmol葡萄糖与1mmol硬脂酸反应的最适条件为:温度35℃,初始水活度0.75,0.4g脂肪酶作催化剂,2ml丙酮为辅助剂, 0.8g分子筛做吸水剂,剧烈震荡反应48h后转化率为40.4%。进一步研究不同底物的反应情况发现,脂肪酶对中长链脂肪酸的催化效果较好,但是这种方法只适用于催化单糖的酯化反应。对反应初速度和产出速率的研究表明,与采用CAL-B,MML等脂肪酶作为催化剂的反应相比,Candida sp.催化合成糖酯的反应初速度相当,说明脂肪酶Candida sp.对糖酯的合成反应有良好的催化能力,但是脂肪酶对有机溶剂的耐受性差、固定化载体造成传质困难等因素导致产出速率较低。采用以乒乓机制为基础的动力学方程研究了脂肪酶催化糖酯合成的反应动力学,拟合曲线与实验数据符合得很好,动力学参数显示酶的酰化过程是反应的控制步骤,但是反应过程中酶的表观活力迅速下降。