甘草酸的选择性水解以及离子液对β-葡萄糖醛酸苷酶活性的影响

论文摘要

甘草酸是传统中药甘草中的主要有效成分,具有抗癌、抗炎、抗溃疡及抗病毒的作用,同时也作为优良的甜味剂广泛用于食品行业。甘草酸选择水解得到的产物单葡萄醛酸甘草次酸（GAMG）,不仅具有与甘草酸相似的药理活性,而且作为甜味剂具有更高的食用价值。本论文围绕甘草酸选择性水解制备GAMG以及甘草酸的作用机理等热点问题,做了三方面的工作,并取得一些创新性的成果：1、β-葡萄糖醛酸苷酶的活性筛选及其纯化制备从不同动物中提取β-葡萄糖醛酸苷酶,并以甘草酸为底物在特定的条件下反应,通过HPLC跟踪检测GAMG的产率,比较不同动物来源的酶的活性。选择酶活较高的动物来源,通过匀浆自溶、差速离心、热变性、盐析进行纯化。实验结果表明：从家鸭中提取的β-葡萄糖醛酸苷酶活性最高,经过纯化所得酶制剂的比活力为23255U/g,纯化倍数约为170倍,活力回收率为48.78%。2、离子液对β-葡萄糖醛酸苷酶活性的影响在离子液[Bmim]Br中,β-葡萄糖醛酸苷酶的活性、稳定性及立体选择性都能得到一定程度的提高。相同条件下[Bmim]Br中甘草酸水解的反应速率明显高于其他溶剂体系；低浓度范围（0.01-0.06mol/1）内,β-葡萄糖醛酸苷酶的活性随离子液浓度升高而增高,且离子液浓度为0.06mol/l时酶具最高活性；[Bmim]Br中酶的最适反应温度为45℃,比磷酸缓冲液中降低了10℃,并且酶的耐热性也得到增强；当[Bmim]Br的浓度为0.06mol/l,反应温度为45℃时,甘草酸可以在5个小时内完全转化为GAMG,转化产率高达99.6%,并且24小时内产物保持稳定性。3、甘草酸作用机理的初步研究甘草酸的作用机理可能是通过与细胞膜上的唾液酸形成分子复合物,抑制病毒的吸附感染实现的。我们运用差热分析及光谱法对分子复合物的形成进行验证发现,甘草酸及其衍生物与唾液酸混合处理后,唾液酸的最初熔融温度得到显著提高；甘草酸与甘草次酸结构中角甲基的化学位移发生变化,多数向低场位移；复合物中唾液酸的紫外特征吸收峰在200nm处发生明显的蓝移,这些发现表明甘草酸及其衍生物可以与唾液酸在溶液中通过分子识别形成分子复合物。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 甘草酸及其衍生物的研究概况
• 1.2 室温离子液的研究概况
• 1.2.1 离子液的研究进展
• 1.2.2 离子液的应用优势
• 1.2.3 离子液在生物催化领域的研究应用
• 第二章 β-葡萄糖醛酸苷酶的纯化制备
• 2.1 前言
• 2.2 β-葡萄糖醛酸苷酶的来源筛选
• 2.2.1 试验仪器与试剂
• 2.2.2 试验方法
• 2.2.3 试验结果与讨论
• 2.3 从鸭肝中提取纯化制备β-葡萄糖醛酸苷酶
• 2.3.1 试验仪器与试剂
• 2.3.2 试验方法
• 2.3.3 试验结果
• 2.3.4 试验讨论
• 第三章 离子液中甘草酸的选择性水解
• 3.1 前言
• 3.2 试验仪器以及试剂
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 离子液体的制备
• 3.3.2 甘草酸水解反应的溶剂效应以及离子液中最佳反应条件探讨
• 3.4 试验结果与讨论
• 3.4.1 反应溶剂对β-葡萄醛酸苷酶活性的影响
• 3.4.2 离子液浓度对β-葡萄醛酸苷酶活性的影响
• 3.4.3 离子液体系中温度对β-葡萄醛酸苷酶活性的影响
• 3.4.4 离子液体系中甘草酸选择水解的反应时间效应
• 第四章 单葡萄醛酸甘草次酸（GAMG）的分离纯化
• 4.1 前言
• 4.2 试验仪器及试剂
• 4.3 试验方法
• 4.4 结果与讨论
• 第五章 甘草酸及其衍生物的药用作用机理研究
• 5.1 前言
• 5.2 试验仪器及试剂
• 5.3 试验方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 差热分析
• 1HNMR分析'>5.4.2¹HNMR分析
• 5.4.3 紫外扫描
• 第六章 结论
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 附图
• 在学期间的研究成果
• 致谢