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酶解法制备壳寡糖的初步研究

酶解法制备壳寡糖的初步研究
酶解法制备壳寡糖的初步研究

年产1000吨酸性蛋白酶的生产工艺设计

1. 前言 酸性蛋白酶是一类最适pH值为2.5?5.0的天冬氨酸蛋白酶,相对分子质量为30000 ?40000。酸性蛋白酶主要来源于动物的脏器和微生物分泌物,包括胃蛋白酶、凝乳酶和一些微生物蛋白酶。根据其产生菌的不同,微生物酸性蛋白酶可分为霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和担子菌酸性蛋白酶.根据作用方式可分为两类:一类是与胃蛋白酶相似,主要产酶微生物是曲霉、青霉和根霉等;另一类是与凝乳酶相似,主要产酶微生物是毛霉和栗疫霉等。细菌未发现产酸性蛋白酶的菌株.由于酸性蛋白酶具有较好的耐酸性,因此被广泛地应用于食品、医药、轻工、皮革工艺以及饲料加工工业中。 国外关于酸性蛋白酶的生产研究从20世纪初就开始了。1908年,德国科学家从动物的胰脏中提取出胰蛋白酶,并将其用于皮革的鞣质。1911年美国科学家从木瓜中提取木瓜蛋白酶(在酸性,碱性和中性的条件下都能分解蛋白质的酶)并将木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白质浑浊物。自1954年吉田首次发现黑曲霉可产生酸性蛋白酶以来,国外对微生物发酵生产酸性蛋白酶进行了广泛的研究。1964年外国科学家首次发现大孢子黑曲霉突变体能产生两种不同的酸性蛋白酶,即酸性蛋白酶和酸性蛋白酶。1965年又从血红色陀螺孔菌,中分离出了一种酸性蛋白酶,并对该酶进行了纯化和结晶。1968年从微小毛霉中筛选出了一种酸性蛋白酶,并对其进行了纯化和酶学性质分析。1995年外国科学家对烟曲霉酸性蛋白酶的基因进行了克隆和测序。2001年又从假丝酵母中筛选出了一种酸性蛋白酶菌株,并对该酶进行了核苷酸序列分析和功能分析。国外学者对曲霉酸性蛋白酶的结构和功能等己经研究的较为透彻。 与国外相比,我国对酸性蛋白酶的研究相对较晚些。1970年上海工业微生

壳寡糖的新用途的制作流程

本申请属于农业领域,公开了壳寡糖在防治番茄幼苗潜叶蝇的新用途。壳寡糖原材料来自于虾蟹壳,来源天然环保,采用先进的生物酶解法制备,加工工艺绿色、安全,壳寡糖分子量低,水溶性好,易被生物体吸收。同时壳寡糖在促进有益微生物的生长,提高植株抗逆性和对多种细菌、真菌、病毒等产生免疫杀死作用方面均具有重要意义。试验表明在番茄育苗中,采用叶面喷施壳寡糖溶液时,一定程度上可以缓解虫害,减少番茄幼苗病株数。由于壳寡糖较高的水溶性与安全性,对操作者的技术要求较低,且不会对生物体造成伤害,是一种绿色环保、安全有效的农业制剂。 权利要求书 1.壳寡糖在防治番茄幼苗潜叶蝇的用途。 2.根据权利要求1所述的用途,所述壳寡糖分子量为1000-3000Da。 3.根据权利要求1所述的用途,所述壳寡糖浓度为25-150mg/L。 4.根据权利要求3所述的用途,所述壳寡糖浓度为100mg/L。 5.根据权利要求1所述的用途,所述壳寡糖作用于番茄幼苗的时期为子叶展平至五到六片叶。 6.一种防治番茄幼苗潜叶蝇的方法,在番茄幼苗子叶展平后,将壳寡糖混合液通过叶片喷施方式作用于番茄幼苗,每盘幼苗壳寡糖混合液的用量为1/3L/d。 7.根据权利要求6所述的方法,所述壳寡糖混合液为壳寡糖水溶液或壳寡糖溶于水溶性的溶剂制得的溶液。 8.根据权利要求7所述的方法,所述壳寡糖混合液中壳寡糖浓度为25-150mg/L,壳寡糖分子

量为1000-3000Da。 技术说明书 壳寡糖的新用途 技术领域 本技术属于农业领域,具体涉及壳寡糖的新用途,尤其是涉及壳寡糖在防治番茄幼苗潜叶蝇的用途。 背景技术 潜叶蝇是蔬菜生产中常见的虫害,以幼虫潜入叶片内取食叶肉,在叶面留下不规则线形形状。高温高湿条件下易引发潜叶蝇虫害,夏季为虫害高峰期。在番茄幼苗生长过程中,在2-7叶时易受潜叶蝇虫害,且受害严重时,潜痕密布,叶片发黄脱落,严重影响其叶片光合作用,不利于幼苗生长,进而影响蔬菜的生长,而后期也会影响其产量和品质。 目前生产中对于潜叶蝇的防治方法主要有以下几点:1、及时清除田间、田边杂草和蔬菜老叶、脚叶,减少虫源;2、大棚内茄果类蔬菜可悬挂黄板进行诱杀成虫,以减少虫源基数; 3、化学防治,选择持效期长的吡蚜酮、噻虫嗪、吡虫啉、阿维菌素及其复配制剂等药剂叶面喷雾防治。由于潜叶蝇传播蔓延快,易产生抗药性,因此在进行化学防治时,必须一次只能施用一种药剂且需轮换交替用药。目前生产中,化学药剂一般会选用21%灭杀毙乳油2500倍液、10%灭百可1300倍液、2.5%敌杀死乳油2500倍液、阿维菌素、20%速灭杀丁乳油2800倍液等等,此类药物均具有较高的毒性,持效期长,因此进行农药操作时需做好严格的防护措施,以免对操作者皮肤和呼吸道等造成损伤。此类药物与其他农药混用时其注意事项各有不同,且番茄幼苗在2~7片叶时,叶片较小,极易受到药害,对药物的选择和用量的需

酰氯的制备方法

酰氯是一种重要的羧酸衍生物,在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。酰氯是最活泼的酰基化试剂,极限结构的共振杂化体。 这种共振效应稳定了整个分子,也加强了羰基碳原子与离去基团的键。共振效应是一种稳定效应,它依赖于成键原子轨道的交盖,酰氯受这种共振的影响可能是最小的,因为这种共振需要碳原子的2p轨道与氯原子的3p轨道交盖,这两种轨道的大小不同,它们之间的交盖不大,对Cl 来说,结构(Ⅱ)的贡献不大,酰氯由于共振影响而受到的稳定作用是最小的,因此,酰氯是最活泼的酰基化试剂。在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。 目前,制备酰氯的方法最常用的SOCl2,三氯化磷,五氯化磷,三光气等,本文对几种方法进行论述。 1二氯亚砜法 1.1二氯亚砜在酰氯制备中的应用 脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸,有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯。 (1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯,产率96%。 (CH3)3CCOOH→(SOCl2己内酰胺)→(CH3)3COCl (2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。 这两种产品主要用于有机合成,是目前广泛使用的增塑剂对苯二甲酸二异辛脂(DOTP)和邻苯二甲酸二异辛酯的合成原料。 (3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。 该产品主要用于有机合成以及医药,染料中间体的合成。 (4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯,这4种产品常用于医药中间体的合成。 CH3(CH2)n COOH→(SOCl2)→CH3(CH2)n COCl n=4-20 (5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品,双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。 (6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。 1.2氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点 利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他均为气体,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高。如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近,与氯化亚砜不宜分离;另外此方法氯化亚砜用量大,生产成本高,且设备腐蚀严重。 2三氯化磷法 (1)丙酸与三氯化磷反应生成丙酰氯,反应式如 下: CH3CH2COOH→(PCl3)→CH3CH2COCl 丙酰氨主要用于合成抗癫痫药甲妥因、利胆醇、抗肾上腺素药甲氧胺盐酸盐,在有机合成中用作丙酰化试剂。 (2)月桂酸与三氯化磷反应生成月桂酰氯,反应如下: 3C11H23COOH+PCl3→3C11H23COCl+H3PO3 本品用于合成过氧化十二酰,月桂酰基多缩氨基酸钠。 (3)油酸与三氯化磷反应制得油酰氯,反应如下: CH3(CH2)7(CH2)7COOH PCl3CH3(CH2)7(CH2)7COCl >C=<→>C=C< H H NaOH H H 本品主要用于有机合成中间体,用它可以制得净洗剂LS(C25H40NnaO5S),204洗涤剂等。 用三氯化磷制备酰氯时,适用于制备低沸点酰氯,因反应中生成的亚磷酸不易挥发,可方便蒸出酰氯。

年产1000吨酸性蛋白酶的生产工艺设计

1. 前言 酸性蛋白酶是一类最适pH值为的天冬氨酸蛋白酶,相对分子质量为30000 40000。酸性蛋白酶主要来源于动物的脏器和微生物分泌物,包括胃蛋白酶、凝乳酶和一些微生物蛋白酶。根据其产生菌的不同,微生物酸性蛋白酶可分为霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和担子菌酸性蛋白酶.根据作用方式可分为两类:一类是与胃蛋白酶相似,主要产酶微生物是曲霉、青霉和根霉等;另一类是与凝乳酶相似,主要产酶微生物是毛霉和栗疫霉等。细菌中尚未发现产酸性蛋白酶的菌株.由于酸性蛋白酶具有较好的耐酸性,因此被广泛地应用于食品、医药、轻工、皮革工艺以及饲料加工工业中。 国外关于酸性蛋白酶的生产研究从20世纪初就开始了。1908年,德国科学家从动物的胰脏中提取出胰蛋白酶,并将其用于皮革的鞣质。1911年美国科学家从木瓜中提取木瓜蛋白酶(在酸性,碱性和中性的条件下都能分解蛋白质的酶)并将木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白质浑浊物。自1954年吉田首次发现黑曲霉可产生酸性蛋白酶以来,国内外对微生物发酵生产酸性蛋白酶进行了广泛的研究。1964年外国科学家首次发现大孢子黑曲霉突变体能产生两种不同的酸性蛋白酶,即酸性蛋白酶和酸性蛋白酶。1965年又从血红色陀螺孔菌,中分离出了一种酸性蛋白酶,并对该酶进行了纯化和结晶。1968年从微小毛霉中筛选出了一种酸性蛋白酶,并对其进行了纯化和酶学性质分析。1995年外国科学家对烟曲霉酸性蛋白酶的基因进行了克隆和测序。2001年又从假丝酵母中筛选出了一种酸性蛋白酶菌株,并对该酶进行了核苷酸序列分析和功能分析。国外学者对曲霉酸性蛋白酶的结构和功能等己经研究的较为透彻。 与国外相比,我国对酸性蛋白酶的研究相对较晚些。1970年上海工业微生物研究所首先从黑曲霉中筛选出一株产酸性蛋白酶菌株,并和上海酒精厂协作进行中试生产,填补了我国酸性蛋白酶制剂的空白.近年来国内在酸性蛋白酶上的研究大都致力于选育产酶活力高、抗逆性好的菌种,并获得了一些很有应用前途的产酶菌株。目前用于酸性蛋白酶生产的高产菌株主要有黑曲霉、宇佐美曲霉和青霉及它们的突变株。李永泉等,对宇佐美曲霉所产的酸性蛋白酶进行了发酵过程动力学研究.戚淑威等对青霉产酸性蛋白酶的适宜条件和酶学性质进行了分析。谢必峰等,采用硫酸铵盐析法和离子交换层析法分离纯化了黑曲霉产酸性蛋

壳寡糖制备方法综述

壳寡糖制备方法研究进展 邓培昌*胡杰珍侯庆华黄来珍 (广东海洋大学海洋与气象学院, 湛江524088) 摘要:水产品加工行业副产的大量虾蟹壳不能得到充分高值利用,造成资源浪费、环境污染。壳寡糖作为虾蟹壳的高值衍生物,具有高的生理活性,广阔的应用空间。壳聚糖降解是由虾蟹壳制备壳寡糖的关键环节。开发环保的、经济的、易于工业化的壳聚糖降解技术是突破壳寡糖制备瓶颈的主要方向。壳聚糖降解的基础研究是开发壳寡糖新生产方法的根本。关键词:壳聚糖,壳寡糖,电化学,降解 Research Progress on Preparation of Chitooligosaccharides Deng Peichang*Hu Jiezhen Hou qinghua Huang laizhen ( College of Ocean and Meteorology, Ocean University of Guangdong, Zhanjiang 524088) Abstract The shrimp and crab shell, which is byproduct in Aquatic Products Processing Industry, is too plentiful to take full advantage. Abandoning the shrimp and crab shell is wasting of resources and environment pollution. Chitooligosaccharides (COSs), which are the high value-added derivatives of shrimp and crab shell, are of great interest since they are thought to have several interesting bioactivities and applications. The depolymerization of high molecular weight chitosans is critical process to get COSs. The development of chitosans degradation technology, which is environmentally-friendly, economical and suitable for industrialization, is a breakthrough of the bottleneck of COSs production. Key words Chitosan, Chitooligosaccharides, Electrochemistry, Degradation 壳寡糖也叫壳聚寡糖,也称几丁寡糖,学名β-1, 4-寡糖-葡萄糖胺,是壳聚糖降解而得的高端衍生物,是含有氨基的低聚糖。壳寡糖的化学结构与植物纤维非常相似,被称为可食性动物纤维素,它是多糖中唯一带正电荷的小分子物质,并具有稳定的三维结构,特殊的生理活性。壳寡糖在医药、保健品、化妆品、农药、饲料添加剂等方面具有广阔的应用前景,被称为生命的“第六要素”。 部分发达国家非常重视壳寡糖的制备、性能与应用研究。在二十世纪九十年代,日本政府开始推动壳聚糖应用,随着壳寡糖制备的技术进步,现在壳寡糖的应用已经得到普及。1995年,欧美已经批准了壳聚糖在药物方面的利用。我国也于1996年成立了专项研究甲壳素系列的课题组(中国科学院天然产物与糖研究组)。因此,如何有效的通过一系列物理和化学或生物的方法制备壳寡糖,日益受到各国科学家的关注。 壳聚糖的降解方法可以分为化学法、物理法、酶法几大类: 1.化学法 化学降解法是指通过化学反应使壳聚糖降解。它简便易行,但降解产物相对分子质量较难控制,相对分子质量分布较宽,污染较重。目前,通过化学法对壳聚糖进行降解主要分为酸法和氧化法。 1.1 酸降解法 壳聚糖易被稀酸催化发生苷键断裂而降解。酸降解机理是糖分子中的苷原子氧接受质子而形成了质子化的苷键,从而削弱C - O键,进而发生断裂,同时形成碳阳离子的中间体,该中间体在水存在下生成游离的糖,其反应历程为:

磷酰氯合成方法研究进展_刘波

133 磷酰氯合成方法研究进展 刘 波1,王 博2 (1.环境保护部西北核与辐射安全监督站,甘肃兰州 730020; 2. 海南大学化工学院,海南海口 570228) 摘要:磷酰氯类化合物是一类重要的化学中间体,用途十分广泛。就近年来合成磷酰氯方法的进展 情况而言,寻找一种经济、环境友好、容易操作的合成工艺仍是未来的研究方向的。 关键词:磷酰氯;合成;进展 磷酰氯类化合物是一类重要的化学中间体,具有十分广 泛的用途,比如在杀虫剂、抗生素、杀真菌剂、延缓剂、润 滑剂、阻燃剂等的合成中有着非常重要的用途。同时磷酰氯 也是合成各种生物活性的化合物如氨基磷酸酯、膦酸盐、烯 醇磷酸酯、联胺磷酸酯的关键中间体。下面就磷酰氯类化合 物近年来的合成方法做一些总结。 1 酰化试剂与磷酸酯类化合物反应 1.1 氯化亚砜做为酰化试剂制备磷酰氯 常温下使用氯化亚砜和亚磷酸三乙酯或亚磷酸二乙酯 进行反应生成磷酰氯,如(图1)所示。 图1 磷酸酯与氯化亚砜的反应 1.2 氯气作为酰化试剂 Mueller, Eugen等 [1]在此基础上用环己烷做催化剂,室 温下反应得到磷酰氯,收率在80%左右,同时生成加成产物 (图2a)。2006年施介华等 [2]在室温下用氯气反应得到相应 的磷酰氯,收率为93%左右(图2b)。 图2 磷酸酯与氯化亚砜进行反应 1.3 氯代尿酸类作为酰化试剂 2005年,Acharya, J.,王博等[3]用三氯异氰尿酸和亚磷 酸二烷基酯类高效率地合成磷酰氯。后来,Shakya,P. D. 等[4]报道了一篇关于酰氯合成的方法的研究论文,在该论文 中同样采用氯代尿酸类化合物作为酰化试剂(图3)。 图3 氯代尿酸类化合物与磷酸酯反应 1.4 磺酰氯类化合物做催化作用下氯气做酰化试剂 用磺酰氯类化合无做催化剂的磷酰化反应不常见,且该 反应在-78℃进行反应,条件苛刻,收率不高(图4)。 图4 烯烃和磺酰氯催化下氯气与三磷酸酯反应 1.5 四氯化碳做为酰化试剂参与的磷酰化反应 四氯化碳和亚磷酸二乙酯或亚磷酸三乙酯在无催化剂 的情况下反应直接制备磷酰氯的反应(图5a)。同样在缚酸 剂三乙胺的存在下,有无催化剂都能进行反应得到磷酰氯, 该反应较无三乙胺存在的情况下更彻底(图5b)。 图5 四氯化碳参与的磷酰化反应 2010年第12期 2010年12月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

概述壳寡糖的制备方法_郑瀚

2012年第31期(总第46期) 科技视界 Science &Technology Vision SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界S 壳寡糖,壳聚糖的水解产物,是将壳聚糖作为原料,通过生物技术降解产生的,它的功效有是壳聚糖的数十倍。主要是由于壳寡糖不仅拥有易吸收、水溶性好等许多优点,且还有许多功能,如抗细菌、真菌、保水保湿、抗癌及调节机体免疫能力等,在许多的领域都具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力,如农业、食品、生物医药、化妆品等,所以现今学者研究的热点之一就是制备壳寡糖的方法[1]。壳寡糖在目前的制备方法主要是分为酶解法和酸解法两种,而通过酸解法获得的产品,其得率比较低,降解产物的聚合度比较小,通常是以二聚物或者三聚物为主,而且生产过程中使用的强酸对环境会造成了较大污染,反应条件也较苛刻;而酶解法则以产率较高、易与控制且反应条件比较温和、所得低聚物的聚合度适中及产物的安全性比较好等优点而受到人们的广泛关注。所以当前生产功能性壳寡糖的首选途径是通过用壳聚糖酶来对壳聚糖进行降解[2-3]。同时,通过用壳聚糖酶降解壳聚糖也成为了研究甲壳素工业的最前沿。 制备壳寡糖的方法: 目前,主要是通过对壳聚糖的降解来获得壳寡糖。主要可分为化学法、酶解法和物理法等制备方法。 1化学法 过氧化氢、过硼酸钠氧化降解法,酸解法等是降解壳聚糖的主要化学方法。 1.1氧化降解法 氧化降解法是一种目前使用较多的降解壳聚糖的方法。氧化降解法中的过氧化氢氧化法已被用作壳寡糖的生产方法,这种方法在许多的文献中都有出现。1.2酸水解法 壳寡糖是通过将壳聚糖在HF 、H 2SO 4、HCl 和HNO 2等酸性试剂的作用下进行剧烈的降解反应得到的,其中,壳寡糖的工业化生产主要依赖HCl 降解法。酸水解法中的反应条件比较苛刻,经常和高温、高压有关,所以整个过程较难控制,并且酸水解法产物的分子量分布比较宽,也很难控制其水解程度,较难对产物进行分离和纯化,产量较低,选择性偏差,而且使用大量的化学试剂会腐蚀设备以及污染环境。 2酶解法 使用反应条件较为温和的方法———酶法来降解壳聚糖,在其整个降解过程中不加入其它的反应试剂,不会发生其它的一些副反应,容易控制其降解的过程和控制降解产物的相对分子质量分布,通过酶法降解壳寡糖的得率比较高、对环境的影响和污染比较小,所以使用酶法降解是一种比较好的降解方法。酶降解法分为两种:专一性酶降解法和非专一性酶降解法。至今,已经有37种不同的水解酶(例如糖苷酶、蛋白酶、脂肪酶等)被人们所发现,它们对壳聚糖均表现出较好的降解效果。 2.1专一性酶降解法 专一性底物是壳聚糖的壳聚糖酶被称为专一性水解酶,包括有溶菌酶、壳聚糖酶和甲壳素酶等,通过高选择性地切断壳聚糖中的β-1,4-糖苷键从而使壳聚糖水解。较温和的反应条件以及不需使用大量 的试剂,使壳寡糖进行大规模的生产成为了可能,此种壳寡糖制备方法是比较理想的。 2.2非专一性酶降解法 目前专一性酶的来源有限,很大部分都是从真菌细胞中获得的,大批量的获取受到限制。而且由于专一性酶的价格比较昂贵,实现商品化有很大的难度,所以寻找非专一性酶来降解壳聚糖就变得非常重要。在目前,已经被人们发现能够用来降解壳聚糖的非专一性酶有脂肪酶、蛋白酶、多糖酶等30多种,而其中效果最好的是一些多糖酶,如半纤维素酶、纤维素酶、果胶酶等。 然而用非专一性酶降解法制备壳寡糖也有有一定的缺陷。在用非专一性的水解酶降解壳聚糖到了一定的程度之后,不论酶量再怎样增加也很难提高其水解程度,造成了水解程度有限,而且水解产物较为复杂,分离比较不容易,如果要进行工业化生产对酶的需求量会非常大,成本也会随之增高。 3物理法 物理法是通过将壳聚糖分子内的化学键在辐射过程中发生断裂而降解,有微波辐射,电磁波辐射,超声波辐射等降解方法,其中研究比较多的是超声波降解法。但降解机理限制了物理法降解制备壳寡糖,壳聚糖的聚合链在降解过程中会随意发生断裂,从而使得产物的平均分子量分布得太宽,很难得到分子量40000以下的产品,而且被需要的聚合度在6~8的壳寡糖含量不高,从而大量浪费了原料,物理法的应用受到很大的限制。 丁盈红等学者通过使用微波辐射,以及过氧化氢非均相来降解壳聚糖。并且通过正交试验法将其反应条件进行优化[4]。对比下发现物理降解法的操作比酶法和化学法简单,且具有较好地可控性。所以如果将其他的降解方法与这些物理方法结合起来一起使用,取得的效果一定会更好。 4糖转移法 目前对糖转移法,即化学合成法的研究已经取得了较大的进展。但步骤较为复杂,因为在其合成的过程中遇到了基团保护和基团脱去等过程,通过在酶反应的基础之上利用酶来作用低聚合度的寡糖,使其的糖链得以延长,从而成为具有较高聚合度的寡糖。【参考文献】 [1]Moon JS,Kim HK,Koo HC,et al.The antibacterial and immunostimulative effect of chitosan -oligosaccharides against infection by Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis [J].Appl Microbiol Biotechnol,2007,l 75:989-998.[2]曾嘉,郑连英.几丁质固定化壳聚糖酶的研究[J].食品科学,2001,22:21-24.[3]Adachi W,Sakihama Y,Shimizu S,et al.Crystal structure of family GH -8chitosanase with subclass II specificity from Bacillus sp K17[J].J Mol Biol,2004,343:785-795. [4]丁盈红,李若琦,伍锟贤.微波辐射快速制备水溶性壳聚糖[J].中国生化药物杂志,2002,23(3):132-133. [责任编辑:王迎迎] 概述壳寡糖的制备方法 郑瀚杨兰花刘亚丽 (义乌出入境检验检疫局浙江义乌 322000) 【摘要】壳寡糖具有独特的生理活性和功能性质,在多个领域具有广泛用途,壳寡糖的制备主要是通过对壳聚糖的降解获得的,其主要的制备方法有化学法、酶解法和物理法。而酶降解法通常优于化学降解法,它是在较为温和的反应条件下进行的,相对于其他的两种制备方法,酶降解法以其不需要加入大量的反应试剂,对环境污染小,产率高,反应容易控制及所得的低聚物适中等优点而成为了进行壳聚糖降解的最首选途径。 【关键词】壳寡糖;制备;化学法;酶解法;物理法;降解理论争鸣 309

壳寡糖的酶法制备和分离技术可行性实施报告

2008年度新苗人才计划项目

项目名称:壳寡糖的酶法制备和分离技术的研究 一、立项背景及意义 壳寡糖(Chitooligosaccharide),又名甲壳低聚糖,是由氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的聚合度约为2-20的低聚糖,其分子量低于5000,具有稳定的三维结构。壳寡糖可运用壳聚糖经过生物酶技术降解制得。 壳聚糖广泛存在于自然界的虾壳、蟹壳和真菌中,虽然有特殊的生物活性,但由于其分子量大、水溶性差,在人体不易被吸收而使其应用受到限制。作为一种生物技术产品,壳寡糖几乎包括了所有壳聚糖的所有优点,它具有良好的生物

相容性和生物降解性、亲水性、吸附性、生物学活性等多种理化特征以及天然、高效、毒副作用少、抗药性不显著、性能多样等特点。科学研究表明,壳寡糖的功能作用和生物活性比起壳聚糖将提高数十倍、应用领域更加广泛、人体吸收率近100%(壳聚糖吸收率6.48%),而且增加了促进钙吸收的新的功能作用,具有较高的科技含量和附加值,发达国家称其为“软黄金”。 壳寡糖具有三调(免疫调节、调节pH值、调节荷尔蒙)、三降(降血脂、降血糖、降血压)、三排(排胆固醇、排重金属离子、排毒素)、三抑(抑制癌细胞、抑制癌细胞转移、抑制癌毒素)等功能,同时,还具有抗自由基、防辐射、抗炎、止血以及促进伤口愈合等功能。壳寡糖及其衍生产品可广泛应用于医药、保健、食品、日化、农业等领域。在医药保健领域具有提高免疫、活化细胞、调节血糖血脂血压胆固醇、预防治疗癌症、强化肝功、促进钙吸收、增殖肠道有益菌等功能;在食品饮料领域是一种良好的健康食品添加剂,可增殖乳酸菌、双歧杆菌等人体有益菌100倍以上;在日化领域具有营养皮肤、抑菌、保湿等功能,性能优于传统的透明质酸等产品;在农业领域可激活植物免疫系统和酶系活性,能促进植物生长、提高作物产量和品质、增强抗病力、增殖生物菌肥有益菌群等,具有药肥双效功能,被誉为“不是农药的农药,不是化肥的化肥”,市场前景极其广阔。 目前壳寡糖产品的年需求量在6000吨以上。在精细化工领域,由于壳寡糖的绿色天然的特性符合世界日化产品的发展趋势,含天然活性物质的化妆品顺应回归自然、科学美容的消费趋势,欧洲现已有60多个与壳寡糖相关的化妆品品牌,年需求壳寡糖1500吨。我国化妆品年销售额从1982年的2亿元人民币发展到2001年的400亿元,居亚洲第二位。在生物医药领域,从中国产业发展研究中心统计可知, 2005年我国医药生物技术工业总产值将达到400亿-500亿元。在保健食品领域,韩国于1996年即批准壳寡糖为功能性保健食品,我国现在已有许多保健品及药品等年需求壳寡糖上百吨的保健食品生产厂家,国许多医药保健品公司正在申报壳寡糖保健食品文号,预计年需求量将以高于30%的速度递增。在农林畜牧领域,因壳寡糖具有良好的抗病虫害功能,且有安全、微量、高效、成本低等优势,可使水果、蔬菜、粮食增产10%-30%,因而可以应用于生物农药产品,部分替代化学农药。目前我国农业病虫害共2000余种,受灾面积数10亿亩。因此壳寡糖在农林畜牧上的应用对我国的农业可持续发展具有重要意义,以壳寡糖为基础的生物农药将有广阔的发展空间。科技部已将“壳寡糖新产品的开发应用”列为国家“九五”攻关计划项目和“十五”招投标项目,要求建立数条年产500吨以上的壳寡糖生产线,到2015年总产值可达1100亿-1300亿元,从而满足国市场的需求。壳寡糖的级别不同,售价差额较大。农业专用壳寡糖市场价为400元/公斤;食品级壳寡糖市场价为600元/公斤;而化妆品级壳寡糖市场价为150元/公斤。随着壳寡糖应用围的不断扩大,加之作为一种性能优异的基础原料,市场需求量将呈稳步上升趋势。同时,壳寡糖作为一种中间原料,出口市场稳定。

苯甲酰氯的合成方法大全综述

苯甲酰氯的合成方法 摘要叙述了苯甲酰氯的物理性质和化学性质,介绍了实验室中合成苯甲酰氯和工业生产苯甲酰氯的方法,探讨了苯甲酸与三氯苄在三氯化铁催化剂作用下反应制备苯甲酰氯时影响苯甲酰氯产率的主要因素, 确定了最适宜的反应条件,即:苯甲酸与三氯苄配比以1:1为最佳,反应温度控制在110℃左右时为宜,使用三氯化铁为催化剂苯甲酰氯的产率最高,催化剂的用量以0.25 % 为宜,反应时间以60分钟为最好。 关键词苯甲酰氯;合成;苯甲酸 Synthesis Methods of Benzoyl Chloride Abstract Describes the physical and chemical properties of benzoyl chloride, introduced the methods of laboratory synthesis of benzoyl chloride and industrial production of benzoyl chloride, discussed the main factors effecting benzoyl chloride production in reaction preparation of benzoyl chloride of benzoic acid and benzyl trichloride under the action of catalyst of ferric chloride, determined the optimum reaction conditions, that is:benzoic acid and benzyl trichloride ratio of 1:1 is the best, reaction temperature control at 110 degrees Celsius is appropriate, the rate of benzoyl chloride is highest when using ferric chloride as catalyst, the appropriate amount of catalyst is 0.25 %, the reaction time is 60minutes for the best. Keywords Benzoyl chloride; Synthesis; Benzoic acid 1 前言 苯甲酰氯是重要的有机合成中间体,广泛地应用于农药、医药、香料和助剂等的合成中。苯甲酰氯还是重要的苯甲酰化和苄基化试剂。苯甲酰氯主要用于生产过氧化苯甲酰、二苯酮类化合物、苯甲酸苄酯等重要化工原料。 2 苯甲酰氯的物理性质 苯甲酰氯是一种无色透明液体。有强烈的刺激气味。熔点- 1. 0 ℃,沸点197. 2 ℃,相对密度 1. 2120 (20 ℃)。苯甲酰氯能够燃烧,遇水、氨水或乙醇逐渐分解成苯甲酸、苯甲酰胺或苯甲酸乙酯和盐酸。 3苯甲酰氯的化学性质 苯甲酰氯较脂肪族酰氯稳定,但由于其中含有较活泼的氯,故决定了其化学活泼性很强,主要用作苯甲酰化剂。苯甲酰氯可以发生水解作用、还原反应、胺化反应、酯化反应、缩合反应、氯化反应等化学反应。 4苯甲酰氯的实验室合成法 目前常用的合成苯甲酰氯的方法主要有以下几种:

壳寡糖产业化可行性报告

国家“九五”攻关科技成果(96-C03-01-01) 壳寡糖产业化可行性报告 中国科学院大连化学物理研究所 天然产物与糖工程课题组 2001年7月

壳寡糖产业化可行性报告 第一部分:项目背景及进展 该课题是国家科技部“九五”攻关项目,于2000年8月通过由中国科学院组织的专家鉴定,该项工艺是首次利用酶工程、生化反应分离耦合技术和纳米滤膜浓缩和纯化技术制备低聚氨基葡萄糖,经查新,国内外未见报道。首次开发出低聚氨基葡萄糖保健食品和生物农药,同时研制开发的奥利奇善胶囊获得卫生部保健食品证书,中科6号(好普)生物农药获农业部农药检定所新农药登记证书。并率先实现了低聚氨基葡萄糖生物农药的产业化及在植物病害防治方面的应用,达到了国际领先水平。(意见详见成果鉴定证书)。 (一)项目的意义和必要性 由于我国保护知识产权法律的制定与实施,以及加入WTO日趋临近,研制创新药物是十分迫切的任务,需要下大力气研究开发具有我国自主知识产权的新型药物。开发治疗重大疾病的药物,关键在于发现具有生物活性的化合物或优秀的先导化合物,然后进行结构改造和优化,选择适宜的加工技术和产业化工程,进而开发出创新药物。我国具有丰富的生物资源和天然药物宝库,从生物资源中寻找新型先导化合物和创制新药,利用生物加工技术开发和利用我国的生物资源,从而促进生物来源药物生产的高技术化。 继基因工程、蛋白质工程之后,糖工程已成为最引人注目的生物技术新领域。近年来的研究表明,无论是在基本的生命过程中,如受精、发生、发育、分化、神经系统、免疫系统恒态维持方面,还是在疾病的发生、发展中,如炎症及自身免疫疾病、老化、癌细胞异常增生及转移、病原菌感染等过程中,都涉及寡糖链的参与。以寡糖片段干扰疾病的发生、发展以及致病菌的侵染,将是从病理上的根治与预防。因此,通过多糖降解、化学合成、转化及分子修饰等手段寻找具有生理活性的天然寡糖药物已成为国际上寡糖药物开发的热点,利用该技术开发寡糖类新型药物对人类健康意义重大。 地球上两大生物群体,即细胞壁中具有甲壳质的生物和具有纤维素的生物,具有甲壳质的生物进化为菌类、节足动物,具有纤维素的生物则进化为植物和脊椎动物。两大生物群体彼此互相攻击、防卫,又相互利用、依存,以维持自己的生命,形成食物链。在一个多世纪前就发现了甲壳质,但它的优异功能只是在近40年,特别是近十年才被人们逐步认识,已形成了一门新兴学科—甲壳质化学。 几丁质又名甲壳质,存在于昆虫、甲壳类动物外骨骼和真菌细胞壁及一些绿藻中,它是由

蛋白酶活力测定方法

酸性蛋白酶产品概述: 蛋白质由氨基酸组成,是自然界中发现的最复杂的有机化合物之一。由盐酸和蛋白酶分解成易被高等动物的肠道和微生物有机体的细胞膜吸收的氨基酸。包括人类在内的每种动物,必须要有足够的蛋白质来维持自身生长,来生成每个细胞所必需的氨基酸,一些特种蛋白质还是某些特殊细胞、腺体分泌物、酶和激素的功能性组成元素。蛋白酶是指一些有催化功能的酶,能够水解(断裂)蛋白质,因此也被称为蛋白水解酶。蛋白水解酶在许多的生理和病理过程中发挥着重要作用,在食品和乳品加工业也有着广泛应用。工作机理 蛋白水解酶制剂本产品能在酸性条件下水解蛋白质食品中的缩氨酸键,释放氨基酸或者多肽。在酒精、葡萄酒、果汁、啤酒、黄油和酱油生产中,添加酸性蛋白酶可澄清发酵液中的雾气。酵母在发酵阶段的生长可以通过悬浮蛋白质转化的氨基酸来加以促进,从而加速发酵并提高产量。本产品是一种酸性蛋白酶制剂,在酸性条件下具有较高活性,由酸性蛋白酶高产菌株——曲霉菌深层发酵而成。它广泛应用于饲料、纺织、废水处理和果汁提纯方面。 酸性蛋白酶(Acid protease )是指蛋白酶具有较低的最适pH,而不是指酸性基团存在于酶的活性部位,酸性蛋白酶的最适PH从2左右(胃蛋白酶)到4左右。从酶的活力-PH曲线分析,在酶的活性部位中含有一个或更多的羟基。这一类蛋白酶中研究最彻底的是胃蛋白酶。(酸性蛋白酶537容易失活)

简介:酸性蛋白酶是由隆科特黑曲霉优良菌种经发酵精制提炼而成,它能在低PH条件下,有效水解蛋白质,广泛应用于酒精、白酒、啤酒、酿造、食品加工、饲料添加、皮革加工等行业。 1、产品规格:,规格有5万u/g~10万u/g 液体型为黑褐色液体,规格有50000u/ml~10000u/ml. 2、酶活力定义:一个酶活力单位是1g酶粉或1ml酶液在40℃,PH3.0条件下,1分钟水解酪素产生1ug酪氨酸为一个酶活力单位(u/g或u/ml) 特性1、温度范围为:最适温度范围为40℃-50℃2、PH为:最适PH范围为2.5~3.5 使用方法 1、白酒工业: 本品用以淀粉为原料的生产酒精及白酒行业,提高出酒率0.25%个酒分,提高发酵速度。 2、食品工业: 食品上用以淀粉改良,提高食品风味、改良品质,因能提高氨基酸含量 3、啤酒生产: 能有效阻断双乙酰生成,缩短啤酒成熟期。 4 饲料添加剂:提高饲料利用率。 5、毛皮软化: 提高上色率,手感丰满,增加毛皮光泽。

壳寡糖_综述

壳寡糖 1. 壳寡糖的基本概念 壳寡糖,又称寡聚氨基葡糖、甲壳低聚糖,是指2-10个氨基葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的低聚壳聚糖,是由壳聚糖解聚而制成的。以普通虾蟹壳为原料,经脱钙、脱蛋白、脱色、及脱乙酰基反应后,运用酶生物技术和先进分离技术制备而成的氨基寡聚糖类产品。是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖,壳寡糖是甲壳素、壳聚糖系列产品的高级产品,具备水溶性好、生物活性高、功能作用大、应用领域广、易被人体吸收等突出特点,在国外素有人体第六大生命要素、软黄金之美誉,在医药、功能性食品、日化、农业等领域应用广泛。壳寡糖作为新世纪前瞻性生物技术产品,具备广泛的应用前景。 图1 壳寡糖的生产工艺工程 2.壳寡糖的生物活性 2.1 壳寡糖的免疫调节作用 壳聚糖具有激活机体系统、介导机体系统的系列生物学效应,提高吞噬细胞的系统功能。巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体,而壳聚糖作为细

菌多糖的类似物,能刺激巨噬细胞活化,产生如下反应:促进其吞噬功能,增强它在其它免疫应答中的协同效应,从而实现机体对T细胞、NK细胞和B细胞的调节,介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。因此,壳聚糖具有对机体的免疫调节作用。 2.2 控制胆固醇 人类健康的最大问题之一是胆固醇,它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是阻止脂肪的吸收,另一个是将人体血液内的胆固醇排泄掉。首先,壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄,则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料,具有强大的阴离子吸附力,适用于降低胆固醇而没有任何副作用。 2.3 抑制细菌活性 壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解,这种溶液特别含有氨基(NH2+)。这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性,使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。 2.4 预防和控制高血压 对高血压最有影响力的因素之一就是氯离子(Cl-)。它通常通过食盐摄入。近来许多人都过量消费盐。血管紧缩素转换酶(ACE:Angiotensin Converting Enzyme)产生血管紧缩素II,一种引起血管收缩的材料,其活力来自氯离子。高分子壳聚糖象膳食纤维一样发挥作用,在肠内不被吸收。壳聚糖通过自身的氯离子和氨根离子之间的吸附作用,排泄氯离子。因此,壳聚糖降低血管紧缩素II。它有助于防止高血压,特别是那些过量摄入食盐的人群。 2.5 吸附和排泄重金属 壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料,比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸和有机汞等,都可以被壳聚糖吸附。特别是壳聚糖不仅可以吸附镁、钾,而且可以吸附锌、钙、汞和铀。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。这些金属离子在人体中浓度太高是有害的。比如,血液中铜离子(Cu2+)浓度过高会导致铜中毒,甚至产生致癌后

45095酰氯制备方法综述

酰氯制备方法综述 来源:中国化工信息网 2007年1月29日 酰氯是一种重要的羧酸衍生物,在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。酰氯是最活泼的酰基化试剂,极限结构的共振杂化体。这种共振效应稳定了整个分子,也加强了羰基碳原子与离去基团的键。共振效应是一种稳定效应,它依赖于成键原子轨道的交盖,酰氯受这种共振的影响可能是最小的,因为这种共振需要碳原子的2p轨道与氯原子的3p轨道交盖,这两种轨道的大小不同,它们之间的交盖不大,对Cl来说,结构(Ⅱ)的贡献不大,酰氯由于共振影响而受到的稳定作用是最小的,因此,酰氯是最活泼的酰基化试剂。在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。 目前,制备酰氯的方法最常用的SOCl 2 ,三氯化磷,五氯化磷,三光气等,本文对几种方法进行论述。 1 二氯亚砜法 1.1 二氯亚砜在酰氯制备中的应用 脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸,有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯。 (1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯,产率96%。 (CH 3) 3 CCOOH→(SOCl 2 己内酰胺)→(CH 3 ) 3 COCl (2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。 这两种产品主要用于有机合成,是目前广泛使用的增塑剂对苯二甲酸二异辛脂(DOTP)和邻苯二甲酸二异辛酯的合成原料。 (3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。 该产品主要用于有机合成以及医药,染料中间体的合成。 (4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯,这4种产品常用于医药中间体的合成。 CH 3(CH 2 ) n COOH→(SOCl 2 )→CH 3 (CH 2 ) n COCl n=4-20 (5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品,双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。 (6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。 1.2 氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点 利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他均为气体,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高。如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近,与氯化亚砜不宜分离;另外此方法氯化亚砜用量大,生产成本高,且设备腐蚀严重。

辛酰氯的生产工艺

辛酰氯的生产工艺 1.辛酰氯简介 酰氯是指含有-C(O)Cl官能团的化合物,属于酰卤的一类,是羧酸中的羟基被氯替换后形成的羧酸衍生物。酰氯在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。 辛酰氯是又称正辛酰氯,别名氯化正辛酰、辛酰基氯、辛基酰氯,其分子式为C7H15COCl,分子结构如下图所示: 英文名称 Octanoyl chloride 英文别名Capryloyl chloride; n-Octanoyl chloride,(Capryloyl chloride); n-Capryly chloride; n-Capryloyl Chloride; octanoic acid, chloride; octanoic chloride; OCTANOYL CHLORIDE (OTCL) CAS NO. 111-64-8 EINECS 203-891-6 分子式 C8H15CLO 分子量 162.66

物理化学性质密度0.953熔点-63°C沸点195°C折射率1.434-1.436闪点75°C水溶性REACTS 产品用途用作液晶中间体,也用于橡胶工业 辛酰氯作为一种重要的有机合成中间体,在医药、农药、化工等领域起着非常重要的作用。 2.辛酰氯的生产工艺 目前辛酰氯的制备方法有二氯亚砜法,光气法、双光气法、三光气法、三氯化磷法等。 2.1二氯亚砜法 工艺流程简述: 正辛酸在催化剂存在下与二氯亚砜(化学式SOCl2,又称氯化亚砜、亚硫酰氯)生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中二氯亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯:CH3(CH2)6COOH + (SOCl2) →CH3(CH2)6COCl + SO2 + HCl 经反应制得辛酰氯混合物,经精馏得到成品辛酰氯,尾气经水洗中和后排放。 用二氯亚砜制备辛酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他(二氧化硫和氯化氢)均为气体,容易分离,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高,产品含氯量可达99.5%以上。目前工业生产中大部分厂家采用二氯亚砜法。但此方法氯化亚砜用量大,且设备腐蚀严重。 2.2光气法 光气法工艺流程

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