两相体系中β-葡萄糖苷酶催化栀子苷水解制备京尼平

京尼平是一种天然生物交联剂,且具有多种生理活性。本文以β-葡萄糖苷酶催化栀子苷水解制备京尼平为目标体系,证明了京尼平对β-D-葡萄糖苷酶具有竞争性抑制作用;考察了β-D-葡萄糖苷酶在不同有机相-水体系中的稳定性,发现其在正辛醇-水、正己醇-水体系中的稳定性均较好;测定了栀子苷在正辛醇-水和正己醇-水体系中的分配系数k_{D,gardenoside}分别为0.17和0.76,而京尼平的分配系数k_D,genipin为42.57和37.75;分别在水、正辛醇-水和正己醇-水体系中进行栀子苷水解制备京尼平的反应,当底物浓度为0.25 μmol·ml^-1时京尼平收率分别为89.17%、93.96%、90.16%;进一步提高底物浓度为2.0 μmol·ml^-1时,正辛醇-水体系中京尼平收率高达91.9%,较水相体系（79.7%）提高了12.2%。本文的研究结果证明了采用正辛醇-水两相反应体系可部分解除产物抑制,提高产物收率,并简化后续的产物分离。     

β-甘露聚糖酶催化水解栀子苷制备京尼平

京尼平是一种环烯醚萜类天然生物交联剂,具有降血糖、调血脂、保肝利胆等生物活性。天然存在的京尼平较少,且质量分数约为0.005%~0.01%。采用β-甘露聚糖酶催化水解栀子苷制备京尼平的工艺路线,通过单因素实验、正交实验确定了β-甘露聚糖酶水解栀子苷的最佳工艺条件:p H为4.5,温度为50℃,底物与酶质量比例1∶2,时间为1 h,产率高达84.49%,纯度达到80%以上。该方法安全、快速、可靠,是一种生产京尼平的新途径。     

酶催化直接糖基化制备p-羟基苯乙基β-D-葡萄糖苷

研究了水-有机溶剂体系中β-葡萄糖苷酶催化直接糖基化反应制备p-羟基苯乙基β-D-葡萄糖苷,考察了反应体系、水分活度(aw)、反应温度和β-D-葡萄糖与p-羟基苯乙醇摩尔比对酶稳定性及产率的影响.实验结果表明,在水-乙腈、水-1,4-二氧六环和水-1,2-二乙酰氧基乙烷体系中均可进行直接糖基化反应.在水-1,2-二乙酰氧基乙烷体系中,合适的反应条件为p-羟基苯乙醇0.6 mol/L,β-D-葡萄糖0.2 mol/L,酶量3.6 mg/10 mL,aw为0.76,52 ℃,pH值6.2,280 r/min,反应26 h后产率达到20.66%.随反应时间增加,产物抑制和酶稳定性降低程度明显增加,限制了产率的提高.     

一种新的氨基葡萄糖苷酶检测底物的合成

首次合成了N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶检测底物-2-氯-4-乙酰基苯基-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷(CAP-NAG),并对其合成方法进行了研究,最终找到一种操作简便,成本较低,收率较高的合成方法.合成方法如下:以2-氯-4-乙酰基苯酚和氯代乙酰氨基葡萄糖为原料,在丙酮-无水碳酸钾体系中进行缩合反应,得到固体粗品...     

β-葡萄糖苷酶纳米凝胶非水相合成红景天苷

为了高效制备红景天苷,采用水相原位聚合的方法制备β-葡萄糖苷酶纳米凝胶作为催化剂,以葡萄糖和酪醇为底物,在非水相体系中通过逆水解合成红景天苷。对酶纳米凝胶的耐受性以及影响合成红景天苷的多种因素如反应体系的有机溶剂种类、含水量、加酶量、pH、温度和底物浓度等作了考察。实验结果表明:由于酶纳米凝胶能够有效增强酶的热稳定性和有机溶剂耐受性,非常适合β-葡萄糖苷酶逆水解合成红景天苷反应的进行;优化后的合成条件表明以叔丁醇作为有机溶剂,反应体系含水量为5%,加酶量4.0U/m L,体系pH6.0,反应温度60℃,葡萄糖和酪醇的浓度分别为300mmol/L和900mmol/L,经过96h的反应,红景天苷浓度为71.13mmol/L,收率达到23.7%。本研究提供了酶法合成红景天苷更高效的新方法。     

化工简讯

N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酰胺酶的酶底物上海试剂二厂核酸小组与上海第六人民医院检验组协作,试制成功N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酰胺酶的酶底物—-N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酰胺。N-乙酰基β-D-葡萄糖苷酰胺酶,是溶菌体酶存在于细菌、动植物和人体的许多组织。近年来,发现该酶在尿液或血清内活性升高,是肾损伤及移植肾排斥性的一个灵敏指标。此外     

酶催化制备p-羟基苯乙基β-D-葡萄糖苷过程强化

以亲水性固体材料吸附p-羟基苯乙醇的形式以及补加葡萄糖方式,通过β-葡萄糖苷酶在水-1,2-二乙酰氧基乙烷体系中催化P-羟基苯乙醇直接糖基化反应制备P-羟砖苯乙基β-D-葡萄糖苷.当硅藻土吸附p-羟基苯乙醇的吸附量为0.06mol·g-1,体系水分活度(aw)0.78,52℃,pH 6.2时,在p-羟基苯乙醇为0.6mol.L-1,与葡萄糖摩尔比为3的条件下,反应24 h,反应产率达25.63%,产物浓度为O.05l mol.L-1;采取反应后期补加葡萄糖到初始浓度,继续反应24 h,总反应产率达40.15%,产物总浓度为0.101 mol·L-1.而两次补加的总反应产率达41.10%,产物总浓度为0.124 mol·L-1.实验结果表明,吸附形式P-羟基苯乙醇和补加葡萄糖两种方式对在水-1,2-二乙酰氧基乙烷体系中的酶催化直接糖基化反应过程都具有明显的强化作用.     

DL-苯丙氨酸的酶法拆分研究

利用氨基酰化酶能立体专一地水解氨基酰化物的特点,选择性地水解N-乙酰-L-苯丙氨酸得到L-苯丙氨酸,经分离后再水解N-乙酰-D-苯丙氨酸得到D-苯丙氨酸。研究中分别考察了pH值、温度、酶用量、底物浓度和钴离子对反应的影响。在优选条件下(底物浓度为0.1mol·L-1,pH7.0,温度37℃,酶用量为w(酶)/w(底物)=1∶41.4,加入浓度为1×10-3mol/L的Co2+,将N-乙酰-D-苯丙氨酸用有机溶剂结晶和盐酸水解10h)得到光学纯度OP=98.8%的L-苯丙氨酸,收率70.3%;OP=96%的D-苯丙氨酸,收率63%。     

7-羟基-4′-(β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素的合成

先将葡萄糖经酰化和溴化反应制备α-溴代四乙酰葡萄糖;再与葛根素在丙酮溶液中碳酸钾作用下醚化得到7-羟基-4-′(2,3,4,6-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素,收率61.4%(以葛根素计);最后,将其进一步在甲醇溶液中与碳酸钠作用得到目标产物7-羟基-4-′(β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素,收率90.5%。中间体和产物结构经1HNMR、MS确证。7-羟基-4-′(β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素的水溶性与葛根素相比,提高了14.2倍。     

7-羟基-4′-(β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素的合成

先将葡萄糖经酰化和溴化反应制备α-溴代四乙酰葡萄糖;再与葛根素在丙酮溶液中碳酸钾作用下醚化得到7-羟基-4′-(2,3,4,6-四乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素,收率61.4%(以葛根素计);最后,将其进一步在甲醇溶液中与碳酸钠作用得到目标产物7-羟基-4′-(β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素,收率90.5%.中间体和产物结构经1HNMR、MS确证.7-羟基-4′-(β-D-吡喃葡萄糖苷基)葛根素的水溶性与葛根素相比,提高了14.2倍.     

固定化β-葡萄糖苷酶转化糖苷型异黄酮的研究

利用固定化β-葡萄糖苷酶把糖苷型异黄酮水解成苷元型异黄酮,可以提高大豆异黄酮的生理活性.用海藻酸钙包埋富含β-葡萄糖苷酶的黑曲霉孢子,可以方便有效地固定β-葡萄糖苷酶.研究考察了不同底物浓度,pH和温度对固定化β-葡萄糖苷酶酶解作用的影响,以及重复分批酶解条件下固定化酶的稳定性.当固定化酶珠体积占反应总体积的5%,糖苷型异黄酮浓度为1.2mg·mL-1,作用24 h,酶解效果良好.其中,大豆苷比染料木苷易于被酶解.固定化酶适宜的pH范围为3～5,最适pH值为4.8.耐热性比固定化前有所增加,在70℃以下酶较稳定.重复分批酶解糖苷型异黄酮,连续7批的转化率均可保持在90%以上.该研究结果在大豆异黄酮的生物转化方面具有潜在的应用前景.     

一种检测桅子蓝生成反应进程的新方法

桅子苷经β-葡萄糖苷酶水解,生成葡萄糖和京尼平,京尼平与氨基酸反应生成桅子蓝.在反应过程中,可以通过检测桅子苷的减少量或葡萄糖的生成量而达到检测反应进程的目的.采用分光光度法和葡萄糖分析仪法分别检测桅子苷的减少量和葡萄糖的生成量,并与高效液相色谱法进行比较.结果发现,葡萄糖分析仪法准确、可靠、简单、快捷,可作为检测桅子蓝生成反应进程的新方法.     

Koenigs-Knorr法制备2-氯-4-硝基苯基-β-D-葡萄糖苷

2-氯-4-硝基苯基糖苷是糖苷酶重要的底物.以2-氯-4-硝基酚和四乙酰溴代糖为原料,应用Koenigs - Knorr法制备了2-氯-4-硝基苯-β-D-葡萄糖苷.以无水碳酸钾作为缚酸剂,在丙酮中进行回流6 h,收率66%.产物经过红外光谱和核磁共振验证.     

(2,3-二甲氧基-6-甲酰基)苯基-β-D-葡萄糖苷的合成

为了优化和改进糖苷化反应的合成工艺,首先以β-D-葡萄糖为原料,经乙酰化、溴代反应合成了糖供体2,3,4,6-O-四乙酰基-α-D-溴代葡萄糖(Ⅲ);再与2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲醛(Ⅳ)经糖苷化反应合成了2,3,4,6-O-四乙酰基-(2,3-二甲氧基-6-甲酰基)苯基-β-D-葡萄糖苷(Ⅴ);最后对化合物Ⅴ进行水解得到了目标化合物(2,3-二甲氧基-6-甲酰基)苯基-β-D-葡萄糖苷(Ⅵ)。结果表明:在合成氧糖苷(Ⅴ)的过程中,采用无水K_2CO_3为缚酸剂,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,反应收率可达78.9%;化合物Ⅴ水解的最优条件是以甲醇为溶剂、无水K_2CO_3为催化剂。所得到产物经核磁、红外、质谱表征,证明为目标化合物。     

乙基香兰素-β-D-吡喃葡萄糖苷的合成

乙基香兰素葡萄糖苷是一种潜香类物质。以α-溴代四乙酰基葡萄糖为原料,体系中加入分子筛,碳酸钾为碱,三乙胺作溶剂,与乙基香兰素反应,得到乙基香兰素四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷,随后脱除乙酰基保护,得到乙基香兰素-β-D-吡喃葡萄糖苷。产物结构经过ESI-MS和_1H NMR表征。该路线避免了使用昂贵的银试剂或剧毒的汞试剂,同时避免了使用具有难闻气味的吡啶,且原料易得、操作简便,总收率75%。     

水/有机溶剂体系中产紫青霉全细胞催化合成单葡糖醛酸基甘草次酸

研究了产紫青霉Penicillium purpurogenum Li-3 全细胞β-D-葡萄糖醛酸苷酶在水/有机溶剂体系中催化水解甘草酸,合成单葡糖醛酸基甘草次酸（GAMG）的反应。确定了最适反应体系为水/叔丁醇（体积比为3∶7）,最适反应条件为：底物甘草酸用量1.5 g•L^-1、反应温度45℃、pH值5.0、全细胞酶量7 g•L^-1、摇床转速120 r•min^-1,在此条件下反应48 h,产物GAMG产率可达79.12%,全细胞酶具有较好的稳定性和可重复使用性,显示了良好的应用前景。     

β-葡萄糖苷酶高产菌株的筛选及其基因的克隆与表达

利用栀子苷培养基从滨海新区盐碱地土样中筛选得到一株高产β-葡萄糖苷酶菌株,酶活力达到14.82U·mL-1,经16SrDNA鉴定,命名为短小芽孢杆菌B-4。克隆获得B-4β-葡萄糖苷酶基因,测序结果表明,其大小为1437bp,与GenBank中短小芽孢杆菌SAFR-032β-葡萄糖苷酶基因YP_001488769.1序列比对,核苷酸序列同源性达97%,氨基酸序列同源性达99%。进一步利用表达载体pET-22b（＋）,实现β-葡萄糖苷酶基因bglB在大肠杆菌BL21（DE3）中的高效表达,酶活力达46.85U·mL-1。     

嗜热β-葡萄糖苷酶的原核表达、纯化及其活性

目的原核表达、纯化嗜热β-葡萄糖苷酶,并检测其活性。方法从嗜热细菌Fervidobacterium pennivorans基因组DNA中PCR扩增β-葡萄糖苷酶基因,插入原核表达载体p ET-28a中,构建重组表达质粒,转化E.coli BL21(DE3)Codon Plus,筛选阳性重组菌,IPTG诱导表达。采用镍柱亲和层析法纯化重组酶;紫外吸收法检测酶活力和底物选择性。结果 PCR退火温度为67℃时,可扩增得到单一的目的基因条带;测序结果显示,重组表达质粒中目的基因的核苷酸序列与细菌基因组中该基因序列同源性为100%,未发现终止密码子及氨基酸的改变;表达的重组酶相对分子质量约为54 000;纯化的目的蛋白纯度达95%,浓度为10 mg/L;该重组酶能够高效催化对硝基苯-β-D-葡萄糖苷(p NPG)的水解,60℃条件下的比活力达124 293.5 U/mg。结论成功在E.coli中表达了嗜热细菌Fervidobacterium pennivorans来源的具有较高催化活力和底物专一性的β-葡萄糖苷酶。     

β-葡萄糖苷酶高温同步糖化发酵产乙醇应用研究

利用Trichoderma sp.W2所产的嗜温耐乙醇β-葡萄糖苷酶及耐高温酵母Kluyveromyces marxianus NCYC 587,以气爆秸秆为原料进行高温同步糖化发酵。研究结果表明:在42℃条件下,接种体积分数10%,底物质量分数15%,发酵pH值为4.8,β-葡萄糖苷酶添加量为30 U/g底物条件下发酵效果最好。NCYC 587能迅速利用预水解产生的葡萄糖发酵并积累乙醇,同时能利用部分木糖,但在发酵后期,葡萄糖利用完全后会代谢利用一定量的乙醇,致使发酵过程中乙醇质量浓度始终维持在一个相对较低的水平。乙醇最高质量浓度达到20.56 g/L,乙醇产率达80.64%。添加嗜温耐乙醇β-葡萄糖苷酶于高温同步糖化发酵能有效解决纤维素酶解发酵过程终端产物抑制的难题。     

2'-脱氧胞苷的合成工艺

以α-D-2-脱氧核糖和尿嘧啶为起始原料,经过甲苷化、酯化、氯代、亲核取代、高效氨化及水解脱保护6个步骤,经一次重结晶,以43.6%的总收率得到β-D-2'-脱氧胞苷,纯化后HPLC纯度达99%。产物结构经1HNMR、HPLC表征。目前已经实现公斤级别的生产。