超臨界流體法制備生物柴油研究進展論文怎么寫啊?我要全文

【專家解說】：目前, 非水介質(zhì)中的酶催化已成為生物工程領(lǐng)域中的研究熱點。許多學(xué)者對有機介質(zhì)中酶催化 藥物的手性合成 , 外消旋體的拆分 , 活性多聚物的選擇性合成等許多方面作了大量的研究, 有些研究已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。然而, 傳統(tǒng)有機溶劑中酶反應(yīng)的產(chǎn)物中不可避免地殘留或多或少的有 機溶劑, 易對食品和醫(yī)藥造成污染, 這使得有機介質(zhì)中酶催化的應(yīng)用受到一定的限制。近年來, 在有 機相酶催化研究開發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了一種新的頗具特色的非水介質(zhì), 即超臨界流體(Supercrit ical F lu ids, SCF)。一般而論, 無溶劑系統(tǒng)是最優(yōu)的酶反應(yīng)系統(tǒng), 在受底物性質(zhì)所限而非用溶劑不可的情 況下, 則最好選用水或超臨界流體作用反應(yīng)介質(zhì)。 　　作為酶反應(yīng)的介質(zhì), 超臨界流體當(dāng)前正受到極大的關(guān)注。超臨界流體具有傳統(tǒng)有機溶劑的所有 優(yōu)點: (1) 增加非極性底物的溶解度; (2) 可進行酶水解反應(yīng)的逆反應(yīng), 如酯化、內(nèi)酯化、酯交換 及肽的合成等; (3) 減少底物或產(chǎn)物對酶的抑制; (4) 增加酶的熱穩(wěn)定性; (5) 減少反應(yīng)副產(chǎn)物等。而 且, 超臨界流體的物理性質(zhì)介于氣體和液體之間, 因而具有其獨特的優(yōu)越性。它具有氣體的高擴散 系數(shù)、低粘度、低表面張力和液體的高密度的特性, 且可通過溫度或壓力的微小變化改變底物或 產(chǎn)物在超臨界流體中的溶解度, 因此, 可根據(jù)不同物質(zhì)在不同溫度和壓力下溶解度不同, 方便地將 酶反應(yīng)產(chǎn)物從殘留反應(yīng)物和副產(chǎn)物中分離出來, 而且超臨界流體在反應(yīng)后可被徹底排除, 產(chǎn)物中不 留下任何溶劑。特別是對于工業(yè)化生產(chǎn), 可使生物催化反應(yīng)和產(chǎn)物分離同時進行, 實行偶聯(lián)操作, 便于自動化生產(chǎn), 為生物工程下游加工工藝的簡化注入了新的潛力。可見, 超臨界流體具有傳統(tǒng)有 機溶劑無可比擬的優(yōu)點。 充當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)的超臨界流體和固定化酶的載體是超臨界流體中酶反應(yīng)體系的重要要素。要充 分發(fā)揮超臨界流體中酶催化的優(yōu)越性, 就必須研究清楚它們對酶反應(yīng)的影響。同時, 超臨界流體的 流速以及溫度和壓力是實際操作中的關(guān)鍵性參數(shù), 有必要對它們的影響作一定的認識。本文就這些 方面所取得的研究結(jié)果綜述如下。 1　超臨界流體的選擇 超臨界流體作為酶反應(yīng)的介質(zhì), 對酶反應(yīng)起著重要作用。它能夠改變酶的底物專一性、區(qū)域選 擇性和對映體選擇性, 并能增強酶的熱穩(wěn)定性, 同時酶在不同超臨界流體中的活性也存在極大的差 異, 因此, 對超臨界流體的選擇就顯得特別重要。通常, 超臨界流體的選擇首先應(yīng)遵循兩個最基本的 原則: 一是酶在超臨界流體中必須具有較高的活性; 二是超臨界流體的臨界溫度與酶的最適反應(yīng)溫 度接近, 因為操作溫度通常與臨界溫度接近, 溫度過高會引起蛋白質(zhì)變性, 使酶失活。同時, 還需要 綜合考慮如下因素: (1) 臨界溫度和臨界壓力在實際生產(chǎn)中是否容易達到; (2) 反應(yīng)底物在該流體中 必須具有較高的溶解度; (3) 超臨界流體對底物、產(chǎn)物和酶的惰性, 即不與它們發(fā)生化學(xué)作用; (4) 對 食品和醫(yī)藥無毒等。 常用的超臨界流體有: CO 2、SO 2、C2H4、C2H6、C3H8、C4H10、C5H10、CclF6、SF6 等, 其中CO 2 最為 常見。有人報道[9 ] , CO 2 是一種優(yōu)良的介質(zhì), 主要是因為它具有一些獨特的優(yōu)點, 如臨界溫度 (31. 1℃) 足夠低, 接近酶的最適反應(yīng)溫度; 臨界壓力(714M Pa) 在實際工業(yè)應(yīng)用中比較容易達到; 特 別是CO 2 無毒、不可燃、價格便宜、來源廣泛, 不存在環(huán)境污染問題。因此, 超臨界CO 2 中的酶催化 在食品和醫(yī)藥工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。