一种使用微通道反应器制备磷脂酰丝氨酸的方法与流程

本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种在微通道反应器中制备磷脂酰丝氨酸的方法。

背景技术：

磷脂(Phospholipid)是含磷酸根的类脂化合物，结构是磷酰二甘油脂肪酸酯。磷脂按其分子结构不同，可分为甘油醇磷脂和神经醇磷脂两大类。主要包括磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine，PS)、磷脂酰胆碱(卵磷脂，Phosphatidylcholine，PC)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂，Phosphatidylethanolamine，PE)、磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositol，PI)和磷脂酸(Phosphatidic acid，PA)。

磷脂酰丝氨酸是一类普遍存在的磷脂，通常位于细胞膜的内层，与一系列的膜功能有关。作为许多酶的辅助因子，磷脂酰丝氨酸与细胞活性和细胞间联系关系密切。磷脂酰丝氨酸还表现出许多与神经内分泌反应有关的活性，包括乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素的释放。在人体的多种磷脂中，磷脂酰丝氨酸含量极少但功能独特，可影响脑内化学讯息的传递，并帮助脑细胞储存和读取资料。随年龄增长，磷脂酰丝氨酸和其它重要的脑内化学物质会减少，从而导致记忆力、认知力等减弱。磷脂酰丝氨酸能增加脑突刺数目、脑细胞膜的流动性及促进脑细胞葡萄糖代谢，因而使脑细胞更活跃，如今已被越来越多地应用于医药及保健领域。

现有技术中，有关磷脂酰丝氨酸的制备方法有多种，其中以提取法和酶转化法为主。提取法是从动物磷脂中提取磷脂酰丝氨酸，主要以动物的大脑为原料。专利CN1583766A就是以动物脑为原料提取磷脂酰丝氨酸。但由于疯牛病等原因，其产品安全性遭到怀疑，现已被淘汰。近年来酶催化技术被广泛应用于磷脂酰丝氨酸的制备中，例如专利CN101230365A，就是用大豆卵磷脂为原料酶法制备磷脂酰丝氨酸。CN101818179A是以两步酶法从普通的大豆卵磷脂合成含多不饱和双键脂肪酰基的磷脂酰丝氨酸。专利CN100402656C是以提取自鱼肝中的磷脂为原料，专利CN101157946A以提取自鱿鱼中的磷脂为原料，采用磷脂酶D酶法催化鱼肝中的磷脂酰胆碱或鱿鱼中的磷脂酰胆碱与丝氨酸反应制备富含多不饱和双键脂肪酰基的磷脂酰丝氨酸。

但是，目前酶催化制备磷脂酰丝氨酸技术都面临着产品纯度不高的问题，主要原因是目前酶催化反应都是采用传统的釜式反应器，由于界面反应的特性，受制于釜式反应器传热传质较慢、反应物不易与酶充分接触而致使催化反应不彻底，以及产物磷脂酰丝氨酸达到一定浓度后易被磷脂酶D水解生成磷脂酸等副产物，因而导致了最终产品中磷脂酰丝氨酸的含量不高，底物残留量高且含有较高量的磷脂酸等副产物。因此，如何有效增加反应体系的传质效果，提高催化反应的效率，加快反应进程，从而缩短反应时间，降低磷脂酸水解副产物的生成，一直是酶催化制备磷脂酰丝氨酸技术需要解决的关键难题。

微通道反应器是一种连续流动的管道式反应器，其中该管道内径尺寸一般控制在10-1000微米之间，是一种把化学或者酶催化反应控制在微小反应空间的装置。微通道反应器具有的结构决定了在其中通过的微观流体可以大大缩短质量传递的时间和距离，同时增大比表面积，可以实现物料的快速混合，从而大大提高传质效率。微通道反应器狭窄的微通道同时也增加了温度传递梯度，增大的比表面积大大提高反应器的传热能力，与传统换热器相比至少大一个数量级，因而大大提高传热效率。微通道反应器的独特结构和高效的传质传热效率，使得对反应工艺的精确控制成为可能。相对于传统的釜式反应器间隙反应工艺，微通道反应器可以精确调整反应工艺条件，例如对反应温度的精确控制，对反应时间的精确控制以及物料混合比例的精确控制，可以大大提高反应效率，降低副产物的产生，缩短反应时间。由于微通道反应器的优点，通过结合不同辅助功能模块能满足灵活多样的化学工艺或者酶催化工艺要求，尤其适用于强放热反应，反应物或者产物不稳定的反应，对反应配比要求很严格的快速反应等常规釜式反应器不适用的特殊反应。

本发明人经多年研究，发现把微通道反应器应用于酶催化法制备磷脂酰丝氨酸具有釜式反应器不可比拟的优势，主要体现在：1-可以大幅提高催化反应的效率，缩短反应时间，与釜式反应器中的反应相比，同样的条件下达到95％以上的催化率，微通道反应器可节省50％以上的时间；2-可以大幅降低水解副产物磷脂酸的生成，目标产物磷脂酰丝氨酸的含量可提高5％-15％；3-可对反应温度及后处理温度进行快速而精准的控制，反应时的温度可保持精准的恒定，反应结束后，可利用高温模块，在极短时间内迅速将反应体系升温至一定温度，快速钝化磷脂酶D活性，从而可有效降低目标产物在后期处理以及保存过程中因残留的酶而水解生成副产物磷脂酸，可确保终产品的稳定性；在后续单元操作中，通过低温模块，可在极短时间内迅速将反应体系降温至一定温度，可保证目标产品不会因为长时间高温处理而发生降解。通过这种方法制备的磷脂酰丝氨酸，目标产物纯度高，副产物磷脂酸含量大大降低，并且缩短了反应时间，大大提高了反应效率，因而在实际工业化生产中可以大大降低成本，获得高品质的磷脂酰丝氨酸产品。

迄今为止，尚未见以微通道反应器连续流的方式进行磷脂酰丝氨酸的制备工艺研究。

基于此，特提出本发明。

技术实现要素：
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本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种将磷脂酰胆碱转化为磷脂酰丝氨酸的制备方法，尤其是一种使用微通道反应器制备磷脂酰丝氨酸的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种使用微通道反应器制备磷脂酰丝氨酸的方法，其特殊之处在于，制备经过下列步骤：

步骤一，配制酶催化反应液；

步骤二，配制磷脂酶D溶液；

步骤三，将步骤一配好的反应液和步骤二配好的磷脂酶D溶液通过高压泵泵入微通道反应器，在混合后进行反应；

步骤四，反应结束后，高温钝化磷脂酶D活性，接着使反应体系流经低温模块，最后反应体系流出微通道反应器，得到磷脂酰丝氨酸产品。

进一步地，所述微通道反应器包括混合模块、反应模块、高温模块和低温模块，每个模块的流体通道长度为0.1m～300m，优选为1m～60m；每个模块的流体通道的宽度和深度为0.5μm～10mm，优选为0.1mm～1mm；每个模块部分环节的流体通道宽度和深度为0.5μm-100μm。

进一步地，所述步骤一中反应液中各物质的配比关系如下：磷脂酰胆碱在每升混合反应液中的重量份为100；丝氨酸在每升混合反应液中的重量份为60～300，优选200～250；钙盐在每升反应液中的重量份为0.05～10，优选2～4；C5-C9烷烃有机溶剂在总混合反应液中占有的体积百分比为0～95％；短链烃醇或短链烃酮在总混合反应液中占有体积百分比为0～80％；。

进一步地，所述步骤三中，所述反应液与磷脂酶D溶液在泵入微通道反应器之前，需依次经过500目和0.5μm超滤装置，过滤除去固体颗粒。

进一步地，所述步骤三中，所述反应液和磷脂酶D溶液通过0.5～500bar、优选2～50bar的压力泵入微通道反应器。

进一步地，所述步骤三中，反应体系进入微通道反应器的反应模块后，反应温度为35～55摄氏度，优选45-50摄氏度；反应体系在反应模块中的停留时间为30～1200秒，优选60-300秒。

进一步地，所述步骤四中，反应结束后，使反应液流经高温模块，高温模块的温度为75～105摄氏度，优选85～90摄氏度；反应液在高温模块中停留时间为10～1200秒，优选15-120秒。

进一步地，所述步骤四中，反应液在流经低温模块时，低温模块的温度为0～40摄氏度，优选25-35度；反应液在低温模块停留时间为30～1200秒，优选30-300秒。

进一步地，微通道反应器的每种模块为多块小模块串联形成，其中反应模块2-200块，高温模块2-20块，低温模块2-20块。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)本发明利用微通道反应器制备得到磷脂酰丝氨酸，在微通道反应器中，由于传质效率高，反应速度快且反应彻底，大大缩短了反应时间，降低了酶水解副反应的发生率，从而大幅降低了副产物磷脂酸的产生，产物中磷脂酰丝氨酸的含量得到5～15％的提高。

2)反应过程传质传热效率大幅提高，可对整个生产过程进行可控且精准的温度调控，特别是反应结束后，可通过短时高温酶灭活处理和随后的快速降温处理，相较于釜式反应，如此处理既可以轻松灭活产品中残留的酶活又不会导致由于长时间高温处理而产生的磷脂酰丝氨酸结构的破坏，从而确保了终产品质量的稳定，延长了产品的保质期。

3)本发明通过使用微通道反应器无放大效应，易于升级放大，可以实现从研发到生产的无缝放大。

最终得到的产品可用于高级营养品和保健品，也可添加入食品、药品或化妆品中使用。

附图说明:

图1为磷脂酰胆碱与转化形成的磷脂酰丝氨酸分子结构式的异同点。

图2为在磷脂酶D的催化下由磷脂酰胆碱生成磷脂酰丝氨酸以及磷脂酰丝氨酸水解生成磷脂酸的反应示意图。

图3为本发明使用连续微通道反应器生产磷脂酰丝氨酸工艺流程图。

其中：1-第一配料罐、2-第二配料罐，3-混合模块，4-反应模块，5-高温模块，6-低温模块，7-产品收集装置。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本发明做进一步地说明。

为更好地理解本发明的内容，先就图1作说明：图中，Sn-1、Sn-2和Sn-3分别指不同来源的磷脂中甘油酯基团的1位、2位和3位；R1和R2为长碳链脂肪酰基。

Sn-1位的－R1常见的有：－C₁₅H₃₁、－C₁₇H₃₅、－C₁₇H₃₃。若其为－C₁₅H₃₁，则说明R1来自十六碳酸或棕榈酸，－C₁₅H₃₁与其相连的羰基基团构成一个十六碳脂肪酰基，表示在Sn-1位是一个十六碳酸与甘油的Sn-1位醇形成的酯；若其为－C₁₇H₃₅，则说明R1来自十八碳酸或硬脂酸，－C₁₇H₃₅与其相连的羰基基团构成一个十八碳脂肪酰基，表示在Sn-1位是一个十八碳酸与甘油的Sn-1位醇形成的酯；若其为－C₁₇H₃₃，则说明R1来自十八碳酸或油酸，－C₁₇H₃₃与其相连的羰基基团构成一个十八碳脂肪酰基，表示在Sn-1位是一个十八碳酸与甘油的Sn-1位醇形成的酯。

Sn-2位的－R2常见的有：－C₁₇H₃₁、－C₁₉H₂₉、－C₁₉H₃₁、－C₂₁H₃₁、－C₁₇H₃₃，若其为－C₁₇H₃₁，则说明R2来自十八碳二稀酸或亚油酸，－C₁₇H₃₁与其相连的羰基基团构成一个十八碳二稀脂肪酰基，表示在Sn-2位是一个十八碳二稀酸与甘油的Sn-2位醇形成的酯；若其为－C₁₉H₂₉，则说明R2来自二十碳五稀酸或EPA，－C₁₉H₂₉与其相连的羰基基团构成一个二十碳五稀脂肪酰基，表示在Sn-2位是一个二十碳五稀酸与甘油的Sn-2位醇形成的酯；若其为－C₁₉H₃₁，则说明R2来自二十碳四稀酸或花生四烯酸，－C₁₉H₃₁与其相连的羰基基团构成一个二十碳四稀脂肪酰基，表示在Sn-2位是一个二十碳四稀酸与甘油的Sn-2位醇形成的酯；若其为－C₂₁H₃₁，则说明R2来自二十二碳六稀酸，－C₂₁H₃₁与其相连的羰基基团构成一个二十二碳六稀脂肪酰基，表示在Sn-2位是一个二十二碳六稀酸与甘油的Sn-2位醇形成的酯；若其为－C₁₇H₃₃，则说明R2来自十八碳稀酸或油酸，－C₁₇H₃₃与其相连的羰基基团构成一个十八碳稀脂肪酰基，表示在Sn-2位是一个十八碳稀酸与甘油的Sn-2位醇形成的酯。

Sn-3位的－X为不同的连接基团，若其为－CH₂CH₂N(CH₃)₃，则表示该磷脂化合物为磷脂酰胆碱；若其为－CH₂CH(NH₂)COOH，则该磷脂化合物为磷脂酰丝氨酸。

图2给出了在磷脂酶D的催化下由磷脂酰胆碱生成磷脂酰丝氨酸的反应以及磷脂酰丝氨酸水解生成磷脂酸的反应示意图。在本发明公开的反应条件下，磷脂酶D可以催化磷脂酰胆碱生成磷脂酰丝氨酸。然而，生成的磷脂酰丝氨酸在处理不当的情况下也可以进一步在磷脂酶D的催化下水解生成磷脂酸。图2反应式的意义是指，一个分子的磷脂酰胆碱可以和一个分子的丝氨酸发生反应，生成一个分子的磷脂酰丝氨酸同时生成一个分子的胆碱；一个分子的磷脂酰丝氨酸在磷脂酶D的催化下水解生成一个分子的磷脂酸和一个分子的丝氨酸。

图3是使用连续微通道反应器生产磷脂酰丝氨酸工艺流程图，这里连续微通道反应器内的模块可为多个子模块的串联。使用微通道反应器制备磷脂酰丝氨酸的方法包括下列步骤：

步骤一，配制酶催化反应液，该反应液为水相与有机溶剂相组成的反应体系，在第一配料罐1中先把磷脂酰胆碱溶入C5-C9烷烃有机溶剂，再加入到含有丝氨酸、钙盐、缓冲溶液和短链烃醇或短链烃酮配制成的水溶液中，从而形成水相和有机溶剂两相混合的反应液。

所述步骤一中的两相反应体系中各物质的配比关系如下：磷脂酰胆碱在每升混合反应液中加入的重量份为100；丝氨酸在每升反应液中加入的重量份可以为60、80、100、130、150、180、220、260或300，即重量份范围为60-300，优选200～250；钙盐在每升反应液中加入的重量份可以为0.05、0.10、0.20、0.80、1.2、2.5、3.6、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0或10，即重量份范围为0.05-10，优选2～4；C5-C9烷烃有机溶剂在混合反应液中占有的体积百分比可以为0、5％、10％、20％、40％、70％或95％，即体积百分比范围为0～95％，短链烃醇或短链烃酮在总混合反应液中占有体积百分比可以为0、5％、10％、、20％、40％、70％或80％，即体积百分比范围为0～80％，优选10-15％，反应体系的pH值可以为5.0、6.0、7.0、8.0或8.5，即pH值范围为5.0～8.5，优选7～7.5。

C5-C9烷烃有机溶剂可从下列物品中任选：戊烷、己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷或它们的同分异构体中的任何一种溶剂或这些溶剂以任何比例混合形成的混合溶剂。

短链烃醇或短链烃酮可从下列物品中任选：乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、丙酮、丁酮或它们的同分异构体中的任何一种溶剂或这些溶剂以任何比例混合形成的混合溶剂。

水溶液和有机溶剂混合反应液中的磷脂酰胆碱来源可以是植物来源，例如，来源于大豆、葵花、油菜籽、红花籽等油料植物；也可以为动物来源，例如，来源于牛奶、羊奶、深海鱼、深海虾、深海扇贝等；也可为微生物来源等。其中，动物来源的磷脂酰胆碱为富含多不饱和双键脂肪酰基的磷脂酰胆碱，可以此为原料，制备富含多不饱和双键脂肪酰基的磷脂酰丝氨酸。

水溶液和有机溶剂反应液中的丝氨酸来源：商品化的生物产品；钙盐：为可溶性钙盐，例如为氯化钙，在水中的浓度可为0.1克每升至20克每升；缓冲液：为常规水缓冲液，例如磷酸盐水缓冲液或醋酸盐水缓冲液，一般为0.01至0.2摩尔每升盐浓度体系。

水溶液和有机溶剂反应液，在泵入微通道反应器之前，需充分溶解，去除不溶固体，并依次经过微孔过滤装置，过滤去杂。本步骤中的微孔过滤装置，可由粗滤、微滤和超滤，三级或其中二级过滤组成。

步骤二，配制磷脂酶D溶液。在第二配料罐2中将一定量的磷脂酶D在室温充分溶解在适量的纯净水中。本步骤中，磷脂酶D是一种酶，是来源于链霉菌和/或植物的商品化酶制剂，如Sigma-Aldrich公司(St.Louis,MO,U.S.A.)出售的磷脂酶D(phospholipase D)，该酶也可纯化自链霉菌的发酵液。

所述酶磷脂酶D溶液在泵入微通道反应器之前，需充分溶解，去除不溶固体，并依次经过微孔过滤装置，过滤去杂。本步骤中的微孔过滤装置，可包含微滤和超滤或其中之一的功能。

步骤三，将步骤一配好的反应液和步骤二配好的磷脂酶D溶液通过高压泵在0.5bar、1bar、5bar、20bar、50bar、100bar或500bar，即0.5～500bar压力，优选采用2-50bar压力，进行高压输送，泵入微通道反应器的混合模块3，进行充分混合，混合温度可以为25摄氏度、30摄氏度、35摄氏度、40摄氏度或45摄氏度，即混合温度范围为25～45摄氏度，在混合模块3停留时间为30秒、40秒、50秒、60秒、100秒、150秒、250秒或300秒，即停留时间范围为30～300秒，以增加混合效果。此处可使用多个混合模块3，或对混合模块3进行多次套用；然后，反应体系进入微通道反应器的反应模块4进行反应，反应温度为35摄氏度、40摄氏度、4550摄氏度或55摄氏度，即反应温度范围为35～55摄氏度，反应体系在反应模块4停留时间为30秒、50秒、100秒、200秒、400秒、800秒或1200秒，即停留时间范围为30～1200秒，为保证反应充分彻底，此处可使用多个反应模块4，或对反应模块4进行多次套用。整个反应过程中，催化剂磷脂酶D用量为反应体系重量的0.05％～10％。

步骤四，反应结束后，使反应体系流经高温模块5，在30秒、50秒、100秒、200秒或300秒内，即30-300秒内迅速将反应体系升温至75摄氏度、80摄氏度、85摄氏度、90摄氏度、95摄氏度、100摄氏度或105摄氏度，即升温至75～105摄氏度的范围内，优选85～90摄氏度的范围内，以钝化磷脂酶D活性，反应体系在高温模块5停留时间为30秒、50秒、100秒、200秒或300秒，即停留时间范围为30～300秒；随后反应体系流经低温模块6，在30秒、50秒、100秒、200秒或300秒内，即停留时间范围为30-300秒内迅速将反应体系降温至25～35摄氏度；最后反应体系流出微通道反应器，装入产品收集装置7，得到磷脂酰丝氨酸产品。

步骤三和步骤四均在微通道反应器中进行，整个时间为0.1～8小时。反应后所得反应体系中，原料磷脂酰胆碱转化得到磷脂酰丝氨酸的转化率大于95％，磷脂酰丝氨酸转化得到磷脂酸的转化率小于3％。

最后，将所得反应液精制、干燥得到磷脂酰丝氨酸，完成制备。

以下对本发明在具体应用中的最佳实施例进行详细说明，需要说明的是，这些实施例并非对本发明的权利要求保护范围进行约束。

本发明所使用的微通道反应器每个模块的流体通道并无统一规制，长度为0.1m～300m，优选为1m～60m，流体通道的宽度和深度为0.5μm～10mm，优选为0.1mm～0.5mm。制造这些模块的材料可以为不锈钢、超硬钢、铜、红宝石、金刚石、陶瓷、碳化硅、金属陶瓷复合材料或其他高分子材料。本发明中的微通道反应器可以为商品化的微通道反应器，例如，美国康宁公司生产的心型结构G1玻璃高通量微通道反应器，或者依据相同原理制备得到的其他商品化或非商品化微通道反应器。

实施例1：利用微通道反应器制备大豆来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用自制高压微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定，此处所用每个模块通道长度为10m，管径为0.1mm，换热介质为导热油。

(2)大豆来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3中停留时间为30秒，反应模块4中停留时间为120秒，高温模块5中停留时间为15秒，低温模块6中停留时间为100秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为30摄氏度，反应模块4的温度为45摄氏度，高温模块5的温度为80摄氏度，低温模块6的温度为30摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g大豆磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为53.7％，磷脂酸含量为6.6％，磷脂酰丝氨酸含量为0.4％)，300ml正己烷，50ml异丙醇，200g丝氨酸，8g氯化钙，投入到700ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在6.5。反应体系通过500目滤膜过滤，并经2bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在7.5。并经5bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的高压计量泵打开，在35bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为30摄氏度，混合液随后进入50组串联反应模块，反应模块4的温度为45摄氏度，反应液随后进入高温模块5，模块5为5个模块，高温模块5的温度为85摄氏度，反应液随后进入低温模块6，模块6为2个模块串联，低温模块6的温度为30摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取2次，用旋转蒸发仪真空浓缩，去除正庚烷，然后将产物放置在真空烘箱，50摄氏度条件下，真空烘干，最后得到86g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为55.7％，磷脂酰胆碱含量为0.5％，磷脂酸含量为6.7％。

实施例2：利用微通道反应器制备大豆来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用自制高压微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定，此处所用每个模块通道长度为50m，管径为0.5mm换热介质为导热油。

(2)大豆来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3中停留时间为60秒，反应模块4中停留时间为300秒，高温模块5中停留时间为60秒，低温模块6中停留时间为300秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为30摄氏度，反应模块4的温度为48摄氏度，高温模块5的温度为90摄氏度，低温模块6的温度为25摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g大豆磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为55.0％，磷脂酸含量为6.4％，磷脂酰丝氨酸含量为0.1％)，500ml正己烷，75ml异丙醇，250g丝氨酸，8g氯化钙，水溶液的pH值在6.0。反应体系通过500目滤膜过滤，并经5bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到200ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在7.0。并经5bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的高压计量泵打开，在50bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为30摄氏度，混合液随后进入20组串联反应模块，反应模块4的温度为48摄氏度，反应液随后进入高温模块5，模块5为1个模块，高温模块5的温度为90摄氏度，反应液随后进入低温模块6，模块6为10个模块串联，低温模块6的温度为25摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取3次，用旋转蒸发仪真空浓缩，去除正庚烷，然后将产物放置在真空烘箱，60摄氏度条件下，真空烘干，最后得到81g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为60.7％，磷脂酰胆碱含量为0.3％，磷脂酸含量为7.0％。

实施例3：利用微通道反应器制备大豆来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用自制高压微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定，此处所用每个模块通道长度为30m，管径为0.25mm换热介质为导热油。

(2)大豆来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3中停留时间为100秒，反应模块4中停留时间为600秒，高温模块5中停留时间为120秒，低温模块6中停留时间为60秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为40摄氏度，反应模块4的温度为50摄氏度，高温模块5的温度为95摄氏度，低温模块6的温度为35摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g大豆磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为60.0％，磷脂酸含量为5.6％，磷脂酰丝氨酸含量为0.01％)，75ml异丙醇，250g丝氨酸，8g氯化钙，水溶液的pH值在5.5。反应体系通过500目滤膜过滤，并经10bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml水溶液中，水溶液的pH值在7.0。并经1bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的高压计量泵打开，在10bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为40摄氏度，混合液随后进入100组串联反应模块，反应模块4的温度为50摄氏度，反应液随后进入高温模块5，模块5为1个模块，高温模块5的温度为95摄氏度，反应液随后进入低温模块6，模块6为3个模块串联，低温模块6的温度为35摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取3次，用旋转蒸发仪真空浓缩，去除正庚烷，然后将产物放置在真空烘箱，60摄氏度条件下，真空烘干，最后得到89g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为65.6％，磷脂酰胆碱含量为0.2％，磷脂酸含量为6.9％。

实施例4：利用微通道反应器制备大豆来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用自制高压微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定换热介质为导热油。

(2)大豆来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3中停留时间为90秒，反应模块4中停留时间为600秒，高温模块5中停留时间为30秒，低温模块6中停留时间为60秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为45摄氏度，反应模块4的温度为50摄氏度，高温模块5的温度为88摄氏度，低温模块6的温度为25摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g大豆磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为40.0％，磷脂酸含量为8.4％，磷脂酰丝氨酸含量为0.1％)，250g丝氨酸，8g氯化钙，水溶液的pH值在5.5。反应体系通过500目滤膜过滤，并经10bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml水溶液中，水溶液的pH值在7.0。并经1bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的高压计量泵打开，在3bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为40摄氏度，混合液随后进入20组串联反应模块，反应模块4的温度为50摄氏度，反应液随后进入高温模块5，模块5为6个模块，高温模块5的温度为88摄氏度，反应液随后进入低温模块6，模块6为5个模块串联，低温模块6的温度为25摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取3次，用旋转蒸发仪真空浓缩，然后将产物放置在真空烘箱，60摄氏度条件下，真空烘干，最后得到78g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为46.7％，磷脂酰胆碱含量为0.5％，磷脂酸含量为11.0％。

实施例5：利用微通道反应器制备葵花籽来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用自制高压玻璃微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定。此处每个反应模块通道的长度为60m，通道直径为0.2mm；每个低温模块通道长度为30m，通道直径为0.2mm；每个高温模块通道长度为0.5mm，通道直径为1mm。换热介质为导热油。

(2)葵花籽来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3的停留时间为75秒，反应模块4的停留时间为300秒，高温模块5的停留时间为15秒，低温模块6的停留时间为120秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为45摄氏度，反应模块4的温度为47摄氏度，高温模块5的温度为86摄氏度，低温模块6的温度为24摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g葵花籽磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为47.6％，磷脂酸含量为7.2％，磷脂酰丝氨酸含量为0.3％)，300ml正己烷，50ml异丙醇，200g丝氨酸，8g氯化钙，投入到700ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在6.5。反应体系通过500目滤膜过滤，并经3bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在6.5。并经2bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的高压计量泵打开，在70bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为45摄氏度，混合液随后进入100组串联反应模块4，反应模块4的温度为47摄氏度，反应液随后进入高温模块5，为3组串联，高温模块5的温度为86摄氏度，反应液随后进入低温模块6，为7组串联，低温模块6的温度为24摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取2次，用旋转蒸发仪真空浓缩，去除正庚烷，然后将产物放置在真空烘箱，50摄氏度条件下，真空烘干，最后得到76g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为51.3％，磷脂酰胆碱含量为0.7％，磷脂酸含量为7.8％。

实施例6：利用微通道反应器制备南极磷虾来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用美国康宁公司生产的自制心型结构玻璃高压高通量微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定，换热介质为导热油。

(2)南极磷虾来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3的停留时间为30秒，反应模块4的停留时间为300秒，高温模块5的停留时间为20秒，低温模块6的停留时间为120秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为35摄氏度，反应模块4的温度为46摄氏度，高温模块5的温度为80摄氏度，低温模块6的温度为35摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g南极磷虾磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为41.2％，磷脂酸含量为3.5％，磷脂酰丝氨酸含量为0.4％)，300ml正庚烷，50ml异丙醇，200g丝氨酸，9g氯化钙，投入到700ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值为6.8。反应体系通过500目滤膜过滤，并经5bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml醋酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值为6.8。并经2.5bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的高压计量泵打开，在6bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为30摄氏度，混合液随后进入10组串联反应模块4，反应模块4的温度为46摄氏度，反应液随后进入高温模块5，为2组串联，高温模块5的温度为80摄氏度，反应液随后进入3组串联低温模块6，为4组串联，低温模块6的温度为30摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取2次，用旋转蒸发仪真空浓缩，去除正庚烷，然后将产物放置在真空烘箱，50摄氏度条件下，真空烘干，最后得到81g棕红色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为45.8％，磷脂酰胆碱含量为0.8％，磷脂酸含量为4.6％。

实施例7：利用微通道反应器制备牛奶来源的磷脂酰丝氨酸。

(1)装置：微通道装置采用自制玻璃高通量微通道反应器，微通道长度根据流速与反应停留时间确定，换热介质为导热油。

(2)牛奶来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-微通道反应器的准备：通过调节输送泵的流量和微通道的通道长度控制反应体系在各个模块的停留时间，其中，混合模块3的停留时间为30秒，反应模块4的停留时间为60秒，高温模块5的停留时间为60秒，低温模块6的停留时间为100秒。通过外循环导热油体系来控制反应器各个模块的温度，其中，混合模块3的温度为30摄氏度，反应模块4的温度为45摄氏度，高温模块5的温度为80摄氏度，低温模块6的温度为30摄氏度。

B-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g牛奶磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为18.7％，磷脂酸含量为9.2％，磷脂酰丝氨酸含量为0.6％)300ml正己烷，50ml异丙醇，300g丝氨酸，9g氯化钙，投入到700ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在6.8。反应体系通过500目滤膜过滤，并经2bar压力通过50微米过滤膜处理，确保去除原料中的非溶性固体杂质。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml醋酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在6.8。并经2bar压力通过0.5微米超滤膜处理，去除杂质和杂菌。

D-反应：将连接配料罐1和配料罐2的高压计量泵打开，在5bar压力下，高压输送，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入微通道反应器的混合模块3进行充分混合，混合模块3的温度为30摄氏度，混合液随后进入7组串联反应模块4，反应模块4的温度为45摄氏度，反应液随后进入高温模块5，高温模块5的温度为80摄氏度，反应液随后进入低温模块6，低温模块6的温度为30摄氏度，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用正庚烷萃取2次，用旋转蒸发仪真空浓缩，去除正庚烷，然后将产物放置在真空烘箱，50摄氏度条件下，真空烘干，最后得到89g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为24.3％，磷脂酰胆碱含量低于0.3％，磷脂酸纯度为10.4％。

实施例8：与实施例1对应的对照例。

(1)装置：采用传统釜式反应器，锚式搅拌桨，配备夹套，换热介质为导热油。

(2)大豆来源的磷脂酰丝氨酸的制备：

A-反应体系的准备：在第一配料罐1中，将100g大豆磷脂原料(其中磷脂酰胆碱含量为53.7％，磷脂酸含量为6.6％，磷脂酰丝氨酸含量为0.4％)完全溶于300ml正己烷，随后加入50ml异丙醇，随后加入1000ml磷酸盐水缓冲液(含300g丝氨酸和10g氯化钙)，水溶液pH值为7.0。

C-催化剂磷脂酶D的准备：在第二配料罐2中，将10ml的磷脂酶D投入到100ml磷酸盐水缓冲液体系中，水溶液的pH值在7.5。

D-反应：将连接第一配料罐1和第二配料罐2的计量泵打开，使得反应体系和催化剂磷脂酶D体系进入釜式反应器，搅拌器转速为70rpm，反应温度为45摄氏度，反应搅拌维持12h，最后，反应产物进入产品接收装置7。

E-精制：将得到的反应产物用500ml正庚烷萃取2次，用旋转蒸发仪真空浓缩，加丙酮沉淀，过滤减压脱有机溶剂后，将产物放置在真空烘箱，50摄氏度条件下，真空烘干，最后得到89g淡黄色固体。经HPLC液相检测，产品中，磷脂酰丝氨酸含量为38.2％，磷脂酰胆碱含量为0.9％，磷脂酸含量为18.4％。

相对于实施例1，实施例8的产物中磷脂酰丝氨酸含量低，为38.2％，磷脂酰胆碱含量为0.9％，磷脂酸含量高，为18.4％。而实施例1的产物中磷脂酰丝氨酸含量为55.7％，磷脂酰胆碱含量为0.5％，磷脂酸含量为6.7％。说明利用微通道酶催化技术，相同原料可以得到更多的目标产物磷脂酰丝氨酸，而且副产物磷脂酸的含量更低。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围，一个有本专业知识的普通技术人员，仍可以根据本专利所传授的技术，在本发明的范围内产生其它的实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。