论文部分内容阅读
异槲皮苷具有较好的抗氧化、抗抑郁、降压降脂等多种药理作用,引起了医学界广泛关注。酶促水解芦丁产异槲皮苷是被公认的最有效获得途径之一,但该酶促水解体系中存在着底物溶解度低、反应速率慢、后期纯化难度大等不可逾越的瓶颈。本文成功构建了微波强化离子液体共溶剂选择性水解芦丁产异槲皮苷的新体系,在新体系中,芦丁转化率99.65%、异槲皮苷得率99.27%;反应效率提高了120倍;萃取效率达到68.26%;具体结果如下:在离子液体作共溶剂体系中,探索并优化了[Bmim][BF4]和[Emim][BF4]共溶剂体系中酶促水解芦丁定向合成异槲皮苷的工艺条件。[Bmim][BF4]体系的最适条件:pH9.0、离子液体浓度10%(V/V)、底物浓度0.78g/L、酶浓度0.05g/mL,与纯缓冲液体系相比,异槲皮苷得率提高了2.33倍(91.41%),底物浓度提高了8.75倍,反应时间缩短了20h,表观动力学参数提高了29.39倍(259.49g/mol/s);[Emim][BF4]体系的最适条件:pH5.0、离子液体浓度10%(V/V)、底物浓度0.71g/L、酶浓度0.01g/mL,与纯缓冲液体系相比,异槲皮苷得率提高了1.65倍(64.86%),底物浓度提高了7.86倍,反应时间缩短了10h,表观动力学参数提高了21.80倍(192.48g/mol/s)。经响应曲面法优化后,[Bmim][BF4]体系的异槲皮苷得率提高了8.60%(99.27±0.55%)。在成功构建离子液体共溶剂体系的基础上,采用微波辐射代替传统加热方式,考察了微波辐射效应对酶催化芦丁选择性水解产异槲皮苷的酶促效率的影响。微波辐射温度30℃、微波辐射时间5min、pH9.0时,[Bmim][BF4]反应体系芦丁转化率89.18%、异槲皮苷得率84.74%、槲皮素得率2.79%,反应时间从原来的10h缩短为5min,反应效率提高了120倍,显著降低了生产成本。以萃取体系的分离系数和萃取效率为评价指标,成功筛选出有机溶剂三乙酸甘油酯作为酶促合成产物异槲皮苷的最适萃取剂。采用单因素法优化三乙酸甘油酯萃取分离异槲皮苷的工艺条件:pH6.0、相比1.2、萃取温度30℃、萃取时间30min时,三乙酸甘油酯萃取异槲皮苷的萃取效率为68.26%。在最优条件下,经理论计算,完全萃取反应体系中的异槲皮苷需要4级逆流萃取。本文在国内外首次构建的微波强化离子液体共溶剂选择性水解芦丁产异槲皮苷的新体系显著地提高了转化率、得率和反应效率,同时构建了三乙酸甘油酯高效萃取体系,为天然产物的生物转化和后期的产物分离纯化提供了新的思路和方法。