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2-苯乙醇生物合成的研究进展

2021-02-10严伟高豪蒋羽佳钱秀娟周杰董维亮章文明信丰学姜岷

合成生物学 2021年6期
关键词:途径产量

严伟 ,高豪 ,蒋羽佳 ,钱秀娟 ,周杰 ,2,董维亮 ,2,章文明 ,2,信丰学 ,2,姜岷 ,2

(1 南京工业大学生物与制药工程学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏 南京 211816;2 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心(SICAM),江苏 南京 211816)

1 2-苯乙醇概述

2-苯乙醇(2-PE)是一种具有玫瑰花香味的脂肪醇,因其具有温和的、淡雅的玫瑰花般的气味,被认为是食品和化妆品工业中的重要香料成分[1]。此外,它还可被用作合成其他香料或药物化合物的底物,如苯乙酸、苯乙醛和乙酸苯乙酯等[2-3]。在自然界中,2-PE 主要从玫瑰、茉莉花、番茄和荞麦等花卉和植物组织的精油中提取[4-5]。然而,由于这些植物中的2-PE 浓度非常低,因此萃取过程非常复杂,并且花卉的收获也会受到天气、植物病害和贸易限制等因素的影响。从玫瑰或其他植物的精油中提取天然2-PE 的成本非常高,如提取天然2-PE 的原料玫瑰精油国际市场的价格就已高达 3500~6000 美元/kg[6]。所有这些因素都是导致天然2-PE的供应不足和成本过高的主要原因[7]。

目前,全球市场上2-PE 的年产量已经超过10 000 t,其主要生产方法是苯-环氧乙烷合成法和氧化苯乙烯加氢法,国际市场上苯-环氧乙烷合成法产品占40%,氧化苯乙烯加氢法产品占60%。苯-环氧乙烷合成法生产的产品所含微量杂质不同,香气差异较大,大多不能用于香料,国内主要采用氧化苯乙烯加氢法[8]。化学合成过程一般在高温、高压、强酸或强碱环境等恶劣条件下操作,会产生许多不良副产物,如乙苯、苯乙烯等,这不仅增加了下游成本,而且严重降低了2-PE 的级别[9]。……

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