制药工程虚拟仿真实践平台建设及教学应用

制药工程学科交叉性强、应用实践要求高,传统的专业人才培养模式需要改进。针对现行教学中存在的问题,结合专业特色与优势学科,建设具有生物制药特色的制药工程虚拟仿真实践平台,覆盖虚拟仿真实训情景系统、实践教学共享资源库,以及VR体验中心等模块,并贯穿应用于制药工程专业学生的认识实习、理论学习、实验技能、竞赛活动等培养过程中,显著提高学生对复杂工程问题的解析能力与工程应用实践能力。     

重组真菌腈水解酶的发酵工艺条件及生物催化特性初探【需加急】

对产真菌腈水解酶的重组大肠杆菌的培养基种类、培养基成分、诱导剂种类和浓度、诱导条件、p H和温度进行了系统考察。摇瓶发酵优化结果显示:以甘油作为主要碳源,蛋白胨和酵母膏作为主要氮源,并添加微量元素的SOC培养基作为发酵培养基,最适接种量为0.5%;较优的诱导剂诱导条件为:采用0.5 mmol/L的IPTG诱导12 h,发酵p H=7.5,诱导温度25℃时产酶效果最佳。经过优化后,重组酶的酶活得到了显著提高,总酶活最高达到了3.84 U/m L,相比初始水平(0.84 U/m L)提高约4倍。5 L发酵罐的放大实验表明,产酶效果良好,总酶活和比酶活均与摇瓶水平基本持平。全细胞催化性质考察研究结果表明,该菌株所产腈水解酶催化反应的最适催化反应温度是45℃,最适反应p H约为7.2。     

固定化Gibberella intermedia转化3-氰基吡啶制备烟酸

研究不同复合包埋材料对含腈水解酶的Gibberella intermedia CA3-1进行固定化,选择出最为适合的壳聚糖-聚乙烯醇作为复合包埋材料,其优化后的浓度分别为1.6%和2%。实验结果表明该固定化细胞的最适转化条件为：3-氰基吡啶初始浓度300mmol/L,转化温度30℃,pH值7.0,转化时间60min。固定化细胞可以稳定进行26个批次转化,每克干细胞可转化产生283.5g烟酸,为游离细胞的3倍。此外,固定化细胞对高浓度3-氰基吡啶的耐受性大幅提高,温度稳定性有一定增强。连续补料19次,固定化细胞酶活保留约30%,经折算产率为每克干细胞转化生成191.3g烟酸。     

微波-过氧化氢协同降黏辅助酶法制备壳寡糖

利用微波-过氧化氢协同处理壳聚糖,通过降低壳聚糖的黏度辅助促进其酶解制备壳寡糖。通过单因素实验与正交实验,确定了影响壳聚糖微波-过氧化氢降黏效果的因素主次顺序是微波时间、H2O2的用量、微波功率。优化后的降黏条件是:H2O2添加量为0.1 mL,微波功率为120 W,微波时间为0.5 min,所得壳聚糖黏度比原料黏度降低了96.9%,且并未发生结构的改变。对其酶解的结果表明,经微波-过氧化氢协同降黏再酶解的壳寡糖得率为80.1%,比未经降黏处理的提高了11.8%,产物壳寡糖数均相对分子质量为2 027,平均聚合度为10,明显低于未经降黏处理而直接酶解所得的壳寡糖。     

低聚合度壳寡糖制备及其组分的色谱行为分析

利用壳聚糖酶水解壳聚糖,再通过乙醇沉淀法制备低聚合度(Dp＜6)的壳寡糖.利用Shodex NH2P-50 4E色谱柱,以乙腈-氨水为流动相梯度洗脱,建立了一种分离度好、灵敏度高的壳寡糖HPLC分析方法;利用UPLC-MS定性鉴定壳寡糖中N-乙酰化的组分.研究还探讨了壳寡糖组分的色谱行为,发现壳寡糖的N-乙酰化是导致壳寡糖不按照聚合度大小进行色谱分离的主要原因,为壳寡糖质量分析、组分分离提供了依据.     

大豆脂肪氧合酶的粗提取及其强化乳香风味的研究

利用天然原料中的酶对黄油进行反应,增加黄油中挥发性风味物质的含量,以达到增强乳香风味的目的。从大豆中提取脂肪氧合酶(lipoxygenase, LOX)粗酶,优化提取条件并对其酶学性质进行研究;以黄油为底物,用LOX粗酶进行反应,采用顶空固相微萃取-气质联用方法,结合感官评价,对酶解产物的挥发性成分进行分析、对风味进行评价,确定最适反应条件,并探究不同酶解时间和温度下产物的挥发性成分变化情况。结果表明,LOX粗酶提取的最佳条件为料液比1∶10(g∶mL),提取时间1 h;最佳酶促反应温度为40℃,反应pH为7.0;0.1 mol/L的Na⁺、K⁺和Mg²⁺对LOX粗酶有激活作用,添加2%的甲醇或二甲基亚砜可提高酶解反应效率。LOX粗酶和黄油反应的最适温度为40℃,反应时间1 h;黄油经LOX粗酶酶解后,挥发性风味成分由原来的40种增加到48种,其中对乳香贡献大的成分如己酸、辛酸、丁酸、2-壬酮、2-庚酮、δ-癸内酯、丁位己内酯等含量显著增加。采用大豆LOX粗酶酶解黄油后的产物奶香浓郁柔和、香气协调性好,可作为天然奶味香精...     

谷朊蛋白制备ACE抑制肽的酶解工艺优化

采用碱性蛋白酶水解小麦谷朊蛋白制备ACE抑制肽,选取酶解时间、温度、pH和加酶量4个因素进行中心组合实验设计,利用响应面法对ACE抑制肽的提取工艺进行优化研究.通过SAS软件对ACE抑制率的二次多项数学模型解逆矩阵分析表明:在酶解时间为3 h、pH 8.5、温度60℃、加酶量15mg/g时,酶解产物的ACE抑制效果最好,最大抑制率平均为93.82%,与实测值相符.利用优化工艺条件酶解小麦谷朊蛋白制备ACE抑制肽时,其抑制率比优化前提高40.7%.     

基于灰度直方图对白芨多糖胶复合乳化剂配方筛选和稳定性评价

以白芨多糖胶为乳化稳定剂,Tween60（T）、Span20（S）、单甘酯（D）为乳化剂,研究白芨胶在O/W型花椒精油乳化体系中的配伍性能。实验采用乳液相差显微数字化图片进行灰度分析,通过直方图的标准偏差,对乳液粒子分散特性进行评价。在此基础上,结合稳定性实验,提出直方图的标准偏差SD可以作为判非依据,可提高配方筛选效率。     

乳酸菌发酵乳蛋白水解物对RAW264.7细胞氧化损伤的保护作用

利用乳酸菌发酵乳蛋白水解物(milk protein hydrolysates, MPH)有助于提高乳酸菌水解蛋白的能力,促进功能成分的产生与挖掘。基于不同乳酸菌发酵MPH上清液的体外自由基清除能力和铁离子还原力综合评价,筛选获得一株抗氧化活性较强的鼠李糖乳酪杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)ST(LST)。LST发酵MPH所得上清液产物(FPS)中,游离氨基酸总量比MPH提高了66.98%,分子质量低于180 Da组分增加8.66%。在H₂O₂诱导的RAW 264.7细胞氧化损伤模型中,FPS能显著提高细胞存活率,上调核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)、超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1,SOD1)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)和谷胱甘肽过氧化酶1(glutathione peroxidase 1,GPX1)等抗氧化基因的转录水平。由此表明,鼠李糖乳酪杆菌LST发酵MPH可以有效缓解...     

虫草头孢提取物Fr.8组分对HepG-2胰岛素抵抗的改善作用

为探讨虫草头孢正己烷分离组分Fr.8对高胰岛素诱导的HepG-2细胞胰岛素抵抗的改善作用,作者建立了稳定的胰岛素抵抗细胞模型,并检测了Fr.8组分对胰岛素抵抗细胞(HepG-2/IR)的葡萄糖消耗、葡萄糖摄取及相关基因转录和蛋白质表达的影响。结果显示,5μmol/L胰岛素是诱导细胞成为HepG-2/IR的最佳作用浓度;Fr.8组分在无细胞毒性范围内可显著增加HepG-2/IR对葡萄糖的消耗及摄取;Fr.8(25μg/mL)可明显上调IR、IRS1、IRS2、Glut2、AMPKαmRNA的表达水平,并上调IR、IRS、Glut2、p-AMPKα、p-AKT蛋白质的表达。研究表明,虫草头孢Fr.8可改善HepG-2胰岛素抵抗,其机制可能与胰岛素受体及底物、葡萄糖转运蛋白2、pAMPKα和p-AKT蛋白的激活有关。