固定化酶反应器的耦联及高纯度d-蛋氨酸的制备

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1、天津大学硕士学位论文固定化酶反应器的耦联及高纯度D-蛋氨酸的制备姓名：杨瑞东申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：赵林20061201中文摘要本文将固定化菌体与固定化酶实现了耦联，用于拆分乙酰-DL．蛋氨酸，先用固定化菌体对乙酰-DL．蛋氨酸进行初拆分，再用固定化酶在填充床反应器内进行高效拆分。通过乙酰．D．蛋氨酸的水解并采用离子交换分离的方法制备了高纯度的D．蛋氨酸。考察了十种DEAE．D／H弱碱性大孔树脂对氨基酰化酶的固定化酶活，研究发现，DEAE．D／H一8作为固定化载体，具有较好的固定化效果，固定化酶活可达1340．1420U／g，酶活收率为39％左右

2、。通过对载体结构分析发现，载体在固定化酶后仍保持着良好的大孔状结构，并发现当载体的比表面较大时，具有较好的固定化效果。提出了固定化菌体与固定化酶反应器的耦联模型，并确定了耦联点为底物在菌体反应器中达到75％的拆分率。底物首先通过固定化菌体的CSTR反应器，在反应32h后，进入固定化酶填充床反应器，层高度选为25era，线速度为1．18m／h，则拆分率可达到99％以上。通过将乙酰．D．蛋氨酸在酸性条件下的水解并经过离子交换柱分离的方法制各了高纯度的D．蛋氨酸。通过研究得出乙酰．D．蛋氨酸在酸性条件下水解的最佳反应条件，脱乙酰率达97．87％；分析得出了流出液中D．蛋

3、氨酸浓度与pH之间的关系以及贯穿曲线的贯穿函数、交换区高度等参数。通过本方法制备的D一蛋氨酸纯度达99．749％，脱乙酰收率为88．96％。采用与乙酰．D．蛋氨酸相同的水解条件，制备了高纯度的D。L．苯丙氨酸。研‘究了离子交换过程中的贯穿曲线和洗脱曲线，得出了流出液中D，L一苯丙氨酸浓度与pH之间的关系，并确定了洗脱过程的操作温度为70。C。通过本方法制备的D。L．苯丙氨酸纯度达99．659％，脱乙酰收率为88．56％关键词：DEAE．D／H，氨基酰化酶，固定化，耦联拆分，高纯度D．蛋氨酸ABSTRACTThecoupledreator(BSTRandPBR)wa

4、susedtoopticalresolutionofN-Ac-DL-Methionine．BSTRWaSfilledwithimmobilizedAspergillusoryzaepellets，whilePBRWaSfilledwithimmobilizedaminoacylase．ThefluidwasfirsttreatedbyimmobilizedAspergillusoryzaepellets，andthentheenzymaticdeaeylationWastreatedbyimmobilizedaminoacylasewithhi曲rateofcon

5、version．AndasimpleandeffectivetechniqueforobtainingD-MethioninewitllllighpurityfromN-acetyl-D-Methioninebyion—exchangeispresented．TheimmobilizationofaminoacylaseWasperformedviadiethylaminoethyldivinylbenzene(DEAE-D／H)．羽kresultshowedthatDEAE-D／H一8wasselectedasthebestimmobilizationcarri

6、er,whilethespecificactivityWasupto1340—1420U／g，whiletheactivityyieldWasabout39％．Ⅵatheanalyseofcarriers’structure．itmaintainedmacroporousafterimmobilization．Theeffectperformedexcellent，whenthesurfacewaslarge．ThecoupledreatorfilledwithimmobilizedaminoacylaseandimmobilizedAspergillusoryz

7、aewaspresented．Whentheresolutionrateofsubstratewas75％inthereactorofimmobilized．Aspergillusoryzaeafter32hours,themixturewasfurtherenzymaticallydeacylated·bytheimmobilizedaminoacylase．TheheightoftheimmobilizedaminoacylasereactorWaS25cm．TheresolutionrateWaS嬲hiIghas99％．whenthevelocityoffl

8、owwas