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阿魏酸较低的脂溶性较限制了它的应用和生物活性。将阿魏酸同一些脂溶性较强的分子相结合,可保持阿魏酸诸多的生物活性,又可增加其亲脂性,从而扩大其应用范围。单硬脂酸甘油酯此前一直被用作食品、化妆品及医药膏的乳化剂,属于绿色添加剂。因此,本实验采用单硬脂酸甘油酯作为阿魏酰基的受体具有重大的意义。本文主要研究了脂肪酶催化阿魏酸乙酯(EF)与单硬脂酸甘油酯的酯交换反应,分析和比较了三种体系(无溶剂体系、离子液体体系及有机溶剂体系)中的反应规律,探讨并建立了反应的热力学模型和动力学模型。在无溶剂体系中,研究了反应时间、反应温度、加酶量及底物比对EF的转化率的影响,并以反应时间、反应温度和加酶量作为响应面的三个因素进行响应面设计和优化。无溶剂体系下的最佳工艺条件为:反应温度74℃,反应时间23h,加酶量20%(以底物总质量计,w/w)。通过验证,在最优条件下可获得EF转化率为98.3±0.2%,其产物组成为:阿魏酰基甘油(FG)19.2%,二阿魏酰基甘油酯(DFG)32.9%,阿魏酰基单脂肪酰基结构脂(FMAG)36.6%,阿魏酰基二脂肪酰基结构脂(FDAG)9.1%及阿魏酸(FA)0.5%。该体系中水解生成FG+DFG的反应的活化能为22.45kJ/mol,酯交换生成FMAG+FDAG的反应的活化能为51.05kJ/mol。在离子液体体系中,通过比较不同离子液体对反应的影响,筛选出离子液体[Emim]TF2N为最佳溶剂。研究了反应时间、反应温度、加酶量及底物比对EF的转化率的影响,并以反应时间、反应温度和加酶量作为响应面的三个因素进行响应面设计和优化。([Emim]TF2N体系下的最佳工艺条件为:反应温度为78℃,反应时间为30h,加酶量为18.5%,在此条件下,得到的EF转化率为98.4±0.5%,产物组成为FG(31.1%),DFG(48.9%),FMAG(13.7%),FDAG(4.2%)及FA(1.5%)。该体系中水解生成FG+DFG的反应的活化能为52.35kJ/mol,酯交换生成FMAG+FDAG的反应的活化能为48.86kJ/mol。本反应符合乒乓Bi-Bi机制,所得动力学参数为:K AM=0.01mol/L、K BM=0.19mol/L及VM=4.13×10-4mol/L·min。在有机溶剂体系中,通过比较不同有机溶剂对反应的影响,筛选出正己烷为最佳溶剂。研究了反应时间、反应温度、加酶量及底物比对EF的转化率的影响,并以反应时间、反应温度和加酶量作为响应面的三个因素进行响应面设计和优化。最佳工艺条件为:反应温度63℃,加酶量19%,反应时间25h。在此最优条件下对模型进行了验证,EF转化率为72.7±1.5%,其反应产物组成为:FG(38.1%),DFG(16.1%),FMAG(8.5%),FDAG(0.5%)及FA(9.0%)。该反应中单硬脂酸甘油酯的水解反应的活化能为83.35kJ/mol,单硬脂酸甘油酯与EF的酯交换反应的活化能为104.46kJ/mol。