天然低共熔溶剂中生物活性成分制备研究
近十年来，天然低共熔溶剂以其来源广泛、廉价易得、生物可降解等优良特性引发越来越多的研究。已有研究表明，某些特定成分形成的天然低共熔溶剂作为溶剂有利于萃取和转化反应的进行。槲皮素是一种抗癌抗肿瘤的生物活性成分，目前工业上常用化学水解芦丁制备槲皮素，但这一方法使用对环境有害的有机试剂且水解过程中副产物较多，产率低。为解决这一问题，本论文在尝试在天然低共熔溶剂体系中采用酶法水解制备槲皮素。首先比较了不同苦荞发芽条件（温度，时间）对芦丁降解酶粗酶液酶活的影响，芦丁降解酶在苦荞籽粒发芽前两天酶活较大。通过实验得到适合芦丁降解酶发挥活性的几种天然低共熔溶剂体系，并得出不同天然低共熔溶剂体系中酶反应的最适条件为37°C水解15分钟。在上述条件下，芦丁最大水解率为21.1%。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验材料 2
1.2 仪器设备2
1.3 实验方法 2
1.3.1 天然低共熔溶剂制备 2
1.3.2 芦丁标准溶液配制3
1.3.3 标准曲线制作3
1.3.4 牛肝酶粗提液的制备3
1.3.5 牛肝酶粗提液的酶活测定 3
1.3.6 苦荞中芦丁降解酶粗提液的制备3
1.3.7 苦荞中芦丁降解酶粗提液的酶活测定 4
1.3.8 天然低共熔溶剂体系中测定芦丁降解酶酶活 4
1.3.9 苦荞发芽过程中酶活变化的测定 4
1.3.10 天然低共熔溶剂体系中测定发芽后的芦丁降解酶酶活4
2 结果与分析4
2.1 芦丁标准曲线绘制及回归方程 4
2.2 不同天然低共熔溶剂对酶解芦丁反应的影响5
2.3 不同发芽条件对酶解芦丁反应的影响 6
2.4 不同天然低共熔溶剂体系对发芽后酶活测定的影响 6
3 讨论7
致谢7
参考文献8
天然低共熔溶剂中生物活性成分制备研究
引言
引言
绿色 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
化学积极地寻找新型溶剂以替代常见的有机溶剂。在过去的二十年里，离子液体引起了科学界的极大关注，研究的文章数量也成指数型增长。他们巨大的潜力来自于这些液体的物化特性如密度、粘度等可由不同的正离子和负离子的组合来进行调整，然而离子液体的“绿度”却经常变化，主要由于它们的可生物降解性、生物相容性和持续性差。近十年来，低共熔溶剂作为离子液体的绿色替代物出现[1]，它被定义为两种或更多可以是固体的成分的混合物，在特定组成中表现出很大幅度的熔点降低，在室温下形成的液体。当低共熔溶剂的组成物是初级代谢产物（氨基酸、核苷酸、多糖等）时也叫作天然低共熔溶剂[2]。天然低共熔溶剂具备有机溶剂和离子液体作为溶剂的大多数优点，并以其来源广泛、廉价易得、生物可降解等特性克服了离子液体和有机溶剂的不足，此外天然低共熔溶剂的特性还可以由调整其组成成分以及比例来进行优化以适应不同领域的应用需求，这使得它成为新一代可设计的溶剂，引起越来越多科学家的关注。在分离[3]、催化[4]等许多领域都表现出巨大的应用前景。
1994年Gill[5,6]和同事们报道了共熔混合物作为酶反应的基质。这一先锋工作证明了酶在溶解于共熔混合物可以保持活性，提供了一个比传统的有机溶剂更好的反应介质。
1998年Stott和同事们首次证明了开发药物输送设备的可能性，尤其是经皮给药[7]。在他们的成果中成功的描述了一个药物活性的化合物和不同的类萜如皮肤渗透的增强剂的混合。
2007年报道的基于氯化胆碱的低共熔溶剂用于循环伏安和计时安培分析法扩宽了这类溶剂的应用范围，即电化学。在这一研究领域内一个特别的应用是金属的电沉积，得益于金属盐在非水溶液的高溶解度和离子溶液、低共熔溶剂的高传导性。
目前，黄酮类化合物是一类研究的比较多的植物源生物活性物质，大部分植物体中都能检测到黄酮类化合物的存在，它们在植物的生长发育过程中起着重要的作用。黄酮类化合物普遍具有很强的抗氧化性，已经在心血管疾病的治疗、降血糖和抑制炎症、促进伤口愈合等方面得到广泛应用[8]。按照其结构中六元碳环氧化程度的不同可以分为黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类等，槲皮素是其中一类研究应用较多的黄酮醇，同样具有抗癌抗肿瘤、降压降血脂及免疫调节功能。大多以苷的形式存在于苦荞、槐米等植物中。现代工业上多采用有机溶剂或离子液体从植物样本中提取芦丁，再由芦丁酸水解制备槲皮素的方法[9,10]。
日本科学家从日本宝塔树中分离出芦丁降解酶，并发现其专一作用于芦丁水解产生槲皮素[11]。其后关于这一酶的特性的研究发现它具有较高的酸碱稳定性和耐热性[12]。研究表明芦丁降解酶在pH3~8范围内均有活性，其稳定性与活性在这一范围内变化趋势一致，都是先增加后减小，在pH=5处达到峰值；热稳定性研究表明在20°C~70°C范围内，芦丁降解酶的活性与稳定性变化同样保持一致，呈现先增加后下降的趋势，在50°C时活性最大且最稳定。科学家发现自然界中的芦丁降解酶大量存在于苦荞中，是苦荞中黄酮类化合物代谢的关键酶之一。
本实验秉承绿色化学的理念，创新性的尝试利用天然低共熔溶剂的绿色且溶剂特性可调节的优势，将其作为酶解芦丁得到槲皮素这一反应的溶剂，通过筛选不同来源的酶，挑选天然低共熔溶剂类型及调整体系中水分含量等，探讨在天然低共熔溶剂中将芦丁酶解为槲皮素的最适条件，以期获得一种高效环保的、利用天然低共熔溶剂由芦丁制备槲皮素的方法。
1 材料与方法
1．1 实验材料
苦荞购于河南某公司，新鲜牛肝购于当地菜市场，芦丁标准品（≧98%），天然低共熔溶剂组分：甘油（≧99%）、1,2丁二醇（≧98%）、乙二醇（≧99%）、丙氨酸（≧99%）、苏氨酸（≧99%）、赖氨酸（≧99%）、氯化胆碱（≧98%），其他试剂均为分析纯。
1．2 主要仪器设备
紫外分光光度计：UV Bluestar A，北京莱伯泰科仪器有限公司
落地式高速冷冻离心机：型号J30I，贝克曼库尔特商贸（中国）有限公司
数显恒温水浴锅：型号HH1，金坛市科析仪器有限公司
电子天平：型号BSA224SCW，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验材料 2
1.2 仪器设备2
1.3 实验方法 2
1.3.1 天然低共熔溶剂制备 2
1.3.2 芦丁标准溶液配制3
1.3.3 标准曲线制作3
1.3.4 牛肝酶粗提液的制备3
1.3.5 牛肝酶粗提液的酶活测定 3
1.3.6 苦荞中芦丁降解酶粗提液的制备3
1.3.7 苦荞中芦丁降解酶粗提液的酶活测定 4
1.3.8 天然低共熔溶剂体系中测定芦丁降解酶酶活 4
1.3.9 苦荞发芽过程中酶活变化的测定 4
1.3.10 天然低共熔溶剂体系中测定发芽后的芦丁降解酶酶活4
2 结果与分析4
2.1 芦丁标准曲线绘制及回归方程 4
2.2 不同天然低共熔溶剂对酶解芦丁反应的影响5
2.3 不同发芽条件对酶解芦丁反应的影响 6
2.4 不同天然低共熔溶剂体系对发芽后酶活测定的影响 6
3 讨论7
致谢7
参考文献8
天然低共熔溶剂中生物活性成分制备研究
引言
引言
绿色 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
化学积极地寻找新型溶剂以替代常见的有机溶剂。在过去的二十年里，离子液体引起了科学界的极大关注，研究的文章数量也成指数型增长。他们巨大的潜力来自于这些液体的物化特性如密度、粘度等可由不同的正离子和负离子的组合来进行调整，然而离子液体的“绿度”却经常变化，主要由于它们的可生物降解性、生物相容性和持续性差。近十年来，低共熔溶剂作为离子液体的绿色替代物出现[1]，它被定义为两种或更多可以是固体的成分的混合物，在特定组成中表现出很大幅度的熔点降低，在室温下形成的液体。当低共熔溶剂的组成物是初级代谢产物（氨基酸、核苷酸、多糖等）时也叫作天然低共熔溶剂[2]。天然低共熔溶剂具备有机溶剂和离子液体作为溶剂的大多数优点，并以其来源广泛、廉价易得、生物可降解等特性克服了离子液体和有机溶剂的不足，此外天然低共熔溶剂的特性还可以由调整其组成成分以及比例来进行优化以适应不同领域的应用需求，这使得它成为新一代可设计的溶剂，引起越来越多科学家的关注。在分离[3]、催化[4]等许多领域都表现出巨大的应用前景。
1994年Gill[5,6]和同事们报道了共熔混合物作为酶反应的基质。这一先锋工作证明了酶在溶解于共熔混合物可以保持活性，提供了一个比传统的有机溶剂更好的反应介质。
1998年Stott和同事们首次证明了开发药物输送设备的可能性，尤其是经皮给药[7]。在他们的成果中成功的描述了一个药物活性的化合物和不同的类萜如皮肤渗透的增强剂的混合。
2007年报道的基于氯化胆碱的低共熔溶剂用于循环伏安和计时安培分析法扩宽了这类溶剂的应用范围，即电化学。在这一研究领域内一个特别的应用是金属的电沉积，得益于金属盐在非水溶液的高溶解度和离子溶液、低共熔溶剂的高传导性。
目前，黄酮类化合物是一类研究的比较多的植物源生物活性物质，大部分植物体中都能检测到黄酮类化合物的存在，它们在植物的生长发育过程中起着重要的作用。黄酮类化合物普遍具有很强的抗氧化性，已经在心血管疾病的治疗、降血糖和抑制炎症、促进伤口愈合等方面得到广泛应用[8]。按照其结构中六元碳环氧化程度的不同可以分为黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类等，槲皮素是其中一类研究应用较多的黄酮醇，同样具有抗癌抗肿瘤、降压降血脂及免疫调节功能。大多以苷的形式存在于苦荞、槐米等植物中。现代工业上多采用有机溶剂或离子液体从植物样本中提取芦丁，再由芦丁酸水解制备槲皮素的方法[9,10]。
日本科学家从日本宝塔树中分离出芦丁降解酶，并发现其专一作用于芦丁水解产生槲皮素[11]。其后关于这一酶的特性的研究发现它具有较高的酸碱稳定性和耐热性[12]。研究表明芦丁降解酶在pH3~8范围内均有活性，其稳定性与活性在这一范围内变化趋势一致，都是先增加后减小，在pH=5处达到峰值；热稳定性研究表明在20°C~70°C范围内，芦丁降解酶的活性与稳定性变化同样保持一致，呈现先增加后下降的趋势，在50°C时活性最大且最稳定。科学家发现自然界中的芦丁降解酶大量存在于苦荞中，是苦荞中黄酮类化合物代谢的关键酶之一。
本实验秉承绿色化学的理念，创新性的尝试利用天然低共熔溶剂的绿色且溶剂特性可调节的优势，将其作为酶解芦丁得到槲皮素这一反应的溶剂，通过筛选不同来源的酶，挑选天然低共熔溶剂类型及调整体系中水分含量等，探讨在天然低共熔溶剂中将芦丁酶解为槲皮素的最适条件，以期获得一种高效环保的、利用天然低共熔溶剂由芦丁制备槲皮素的方法。
1 材料与方法
1．1 实验材料
苦荞购于河南某公司，新鲜牛肝购于当地菜市场，芦丁标准品（≧98%），天然低共熔溶剂组分：甘油（≧99%）、1,2丁二醇（≧98%）、乙二醇（≧99%）、丙氨酸（≧99%）、苏氨酸（≧99%）、赖氨酸（≧99%）、氯化胆碱（≧98%），其他试剂均为分析纯。
1．2 主要仪器设备
紫外分光光度计：UV Bluestar A，北京莱伯泰科仪器有限公司
落地式高速冷冻离心机：型号J30I，贝克曼库尔特商贸（中国）有限公司
数显恒温水浴锅：型号HH1，金坛市科析仪器有限公司
电子天平：型号BSA224SCW，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/swgc/spzlyaq/247.html
