交联壳聚糖—精氨酸阴离子树脂制备及药用功能研究

论文摘要

改性天然高分子壳聚糖固相化载体,在药物化学固相化缓释药物、非水酶催化药物合成等领域有着重要用途。首先通过戊二醛交联制备了交联壳聚糖,然后在二环己基碳二亚胺（DCC）缩合作用下,交联壳聚糖与L-精氨酸生成交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂。IR结果指出交联壳聚糖在1520cm-1出现C=N峰,交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂在1650～1310cm-1出现酰胺峰。13C-NMR结果指出25ppm出现了亚甲基峰,C1峰位移发生变化,确证戊二醛与壳聚糖氨基反应生成席夫碱,交联壳聚糖的残留氨基与L-精氨酸的羧基形成酰胺键。SEM结果指出交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂为多孔微球,平均直径约为2mm,平均孔径约为200μm。交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂的对酸碱均不溶,其含水量为85.59%,干树脂堆积密度为0.23g/mL。交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂对L-谷氨酸的动态交换平衡时间为2h,最大动态交换容量为30.95mg/g湿树脂;对青霉素G钠盐的动态交换平衡时间为1h,最大动态交换容量为11.32mg/g湿树脂;对氨苄青霉素钠盐的动态交换平衡时间为1.5h,最大交换容量为9.79mg/g湿树脂;对Zn2+的动态交换平衡时间为50min,最大配位交换容量为1.21mmol /g湿树脂;对尿素的动态吸附平衡时间为3h,最大动态吸附容量为12.25mg/g湿树脂。用交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂作为载体,戊二醛交联制备固定化胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。分别得到了固定化胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的固定化条件和主要酶学性质。固定化胰蛋白酶活力回收率为51.61%,Km为1.71mg/mL,半衰期为48天。固定化胰凝乳蛋白酶的活力回收率为68.95%,Km为17.60mg/mL,半衰期为46天。固定化蛋白酶的热稳定性明显高于其游离酶。用固定化胰凝乳蛋白酶在微水正丁醇中催化L-组氨酸和β-丙氨酸反应,反应条件为:40℃下反应1h,L-组氨酸:β-丙氨酸:固定化胰凝乳蛋白酶=1:1:10（m/m/m）,正丁醇:蒸馏水=19:1（v/v）。反应液在325nm处出现新峰,表明有新物质生成,此物质可能是L-β-丙氨酰-L-组氨酸（肌肽）。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 天然高分子改性简介
• 1.2 壳聚糖及其衍生物的研究现状
• 1.3 壳聚糖作为固相化载体的应用
• 1.3.1 药物载体
• 1.3.2 固定化酶载体
• 1.4 在非水介质中的酶促反应
• 1.5 本课题选题背景及意义
• 2 主要实验原理
• 2.1 交联壳聚糖-精氨酸衍生物合成
• 2.2 离子交换
• 2.3 配位交换
• 2.4 氢键吸附
• 2.5 固定化酶
• 2.6 丝氨酸蛋白酶催化机制
• 2.7 蛋白酶活力测定
• 2.8 红外检测原理
• 2.9 核磁检测原理
• 2.10 扫描电镜原理
• 3 实验部分
• 3.1 实验仪器及试剂
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 溶液的配制
• 3.2.2 制备交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂
• 3.2.3 交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂的表征
• 3.2.4 交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂功能性能
• 3.2.5 交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂固定化蛋白酶制备
• 3.3 检测方法
• 3.3.1 谷氨酸浓度测定
• 3.3.2 青霉素G 钠盐浓度测定
• 3.3.3 氨苄青霉素钠盐浓度测定
• 2＋浓度测定'>3.3.4 Zn^2＋浓度测定
• 3.3.5 尿素浓度测定
• 3.3.6 BSA 浓度测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 制备交联壳聚糖-精氨酸阴离子交换树脂
• 3.4.2 主要物理性质
• 3.4.3 交联壳聚糖-精氨酸阴离子树脂的功能性质
• 3.4.4 固定化蛋白酶的条件
• 3.4.5 固定化蛋白酶的主要性质
• 3.4.6 合成肌肽
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录