麦芽糖基(α-1→6)β-环糊精的酶法合成和结构鉴定.pdf

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1、VoI.28高等学校化学学报No.22007年2月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES283~285［研究简报］麦芽糖基（!!"!#）"!环糊精的酶法合成和结构鉴定l，2l崔波，金征宇（l.江南大学食品科学与安全教育部重点实验室，无锡2l4036；2.山东轻工业学院食品与生物工程学院，济南250353）关键词!-环糊精；麦芽糖基（"-l!6）!-环糊精；地衣芽孢杆菌普鲁蓝酶中图分类号O624，TS245文献标识码A文章编号025l-0790（2007）02-0283-03环糊精（!-

2、环糊精最为常用）在食品、医药、农药、精细化工、分析检测、超分子化学等领域都具有十分广泛的用途.但其低溶解性能影响了应用.通过环糊精分子中的羟基反应能制备多种衍生物，从而扩大分子的亲水区，改善其溶解性.麦芽糖基（"-l!6）!-环糊精［maItosy（I"-l!6）!-cycIodextrins，MaI-!-CD］是!-环糊精的一种衍生［l］化产物.它在水中的溶解度为l5lg/l00mL，大大高于其对应的!-环糊精的溶解度（l.85g/l00［2］［3—7］mL）.MaI-!-CD等环糊精的衍生物及其改性产物目前已成为国

3、内外开发和研究的热点.［8］MaI-"-CD的合成已有报道，但产率都少于5%.本实验采用地衣芽孢杆菌普鲁蓝酶合成MaI-!-CD，反应产物体系成分简单，易于分离，MaI-!-CD的转化率可达到56%，在国内外尚未见报道."$实验部分l.l试剂与仪器AgiIentl000Series高效液相色谱仪，AIItechELSD2000ES蒸发光散射检测器，HypersiINH2柱（4.6mmX250mm），流动相：乙腈-水（体积比60140），流速lmL/min，柱温30C，进样量l0!L；NicoIetNexusFTIRsp

4、ectrometer傅里叶变换红外光谱仪，ThermoEIectronCorparation，采用KBr压片；美国Bruker公司AV-400核磁共振波谱仪，以TMS为内标，D2O为溶剂，在25C测定；API3000串联质谱仪，美国ABI公司.地衣芽孢杆菌普鲁蓝酶，广州裕立宝公司提供；普鲁蓝，MaI-!-CD标准品，Sigma公司；其余试剂均为国产分析纯.［9］l.2酶活测定酶活参考KeikoIwaki方法测定.l.3MaI-!-CD的合成方法以一定摩尔比的麦芽糖和!-环状糊精为原料，加热溶解，冷却，在设定的底物浓度、

5、温度和适宜的反应体系pH值下，加入定量的地衣芽孢杆菌酶普鲁蓝酶，反应一段时间，整个反应体系的体积为50mL.反应结束后将反应混合液在l00C灭酶l5min，稀释l0倍后，离心（l0000!，l5min），取上清液，采用HPLC法测定上清液中MaI-!-CD的浓度.为确定不同的反应条件对MaI-!-CD产量的影响，在固定其它条件不变的情况下，分别考察温度（30~80C）、酶的浓度（50~300U/g!-CD）、麦芽糖和!-环状糊精的摩尔比（4~201l）、底物质量分数（40%~85%）、反应体系pH值（3.5~5.5）及

6、反应时间（24~84h）对MaI-!-CD产量的影响，确定了最佳反应条件.l.4MaI-!-CD的分离及纯化将离心上清液先经过凝胶过滤柱SephadexG-25（l.2cmX80cm）分离，收稿日期：2006-04-04.基金项目：江苏省自然科学基金（批准号：BK20040l8）和山东省自然科学基金（批准号：Y2005Bll）资助.联系人简介：金征宇（l960年出生），男，博士，教授，博士生导师，主要从事食品新资源开发和碳水化合物研究.E-maiI：zjin088@yahoo.com.cn284高等学校化学学报VoI.

7、28流速为10mL/1，用2.5mL/管收集洗脱液.将分离得到的不同组分合并浓缩后，再通过Bio-geIP2柱（1.6cmX120cm）进一步纯化.以水为洗脱剂，流速为30mL/1.用硫酸酚法测定每管收集液中的总糖浓度，做出色谱图.2结果与讨论2.1温度的影响随着反应体系温度的升高，MaI-!-CD的产量也不断升高，当反应温度为70C时，产量达到最高.反应温度超过80C，普鲁蓝酶变性失活，产量开始下降，表明反应的最适温度是70C.2.2反应体系pH值的影响反应体系pH=4.0时比pH=3.5时的产量有所提高，但差别不显

8、著；产量在pH=4.5时达到最高，然后随着pH值的升高产量开始下降.反应最适pH值为4.5.2.3加酶量的影响随着加酶量的增加，MaI-!-CD的产量也在增加，当加酶量达到250U/g!-CD时，产量随着加酶量的变化不再显著变化.因此反应体系中的加酶量以250U/g为宜.2.4底物摩尔比的影响随着麦芽糖与!-环糊精摩尔比的增加，M