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柑橘黄酮类化合物主要以糖苷或苷元的形式广泛分布于柑橘类植物中,其中很多均拥有抗菌、抗氧化、抗肿瘤和抗炎等诸多药理活性。近年研究发现,一些柑橘黄酮糖苷化合物添加到某些食品中可作为矫味剂,例如,从酸橙分离出来的新地奥明具有抑苦的作用。新甲基橙皮苷二氢查尔酮和柚苷二氢查尔酮都是柑橘黄酮糖苷衍生物,甜度分别是蔗糖的10001500倍和500700倍,已经作为健康甜味剂应用于食品领域。这些二氢查耳酮糖苷类化合物也具有抗糖尿病、抗氧化和抗肿瘤等重要的药理活性。由于柑橘黄酮类化合物的水溶性较低,限制其在食品、保健品、化妆品和药品等领域的应用,因此,对柑橘黄酮化合物结构进行修饰与改造以提高水溶性,有利于提高生物利用度,具有重要的实用意义。前期工作表明,柑橘黄酮的单葡萄糖苷的水溶性高于双糖苷(包括芸香糖苷和新橙皮糖苷)和游离苷元,单葡萄糖苷具有最好的水溶性。据日本学者报道,橙皮苷糖基化后的水溶性有明显的提高,由此可推测在柑橘黄酮化合物及其衍生物引入葡萄糖基具有增溶效果。本论文研究柑橘源黄酮的生物酶法糖基化修饰及其水溶性和味觉等性能的评价,具体工作如下。1.柑橘黄酮类化合物的糖基化修饰研究(1)以廉价易得的天然柑橘黄酮双糖苷及其衍生的二氢查耳酮双糖苷1ag为起始原料,用固定化α-L-鼠李糖苷酶水解末端鼠李糖基,获得6个单葡萄糖苷化合物2af。然后以糖基转移酶为催化剂对酶法催化糖基化反应工艺条件进行探索与优化。在纯水或磷酸盐缓冲液中,以三叶苷(2b)的反应为模型,考察了糖基供体种类、pH值、反应温度、反应时间和酶的用量等因素的影响。结果表明,以糊精为糖基供体,优化条件下三叶苷转化率可达80%。(2)以糊精为糖基供体,采用糖基转移酶分别催化2af等6个底物进行糖基化反应,分别获得接有不同个数葡萄糖基的糖基化产物(2af)-G1n,经过多步分离纯化得到仅接上1个葡萄糖基的单一化合物(2af)-G1。以上酶改产物中的2af,(2af)-G1均以核磁共振氢谱和质谱进行分析和表征,得到确认。其中2b-G1尚未有文献报道。(3)2b-G1n用糖基水解酶水解处理后进行HPLC分析,色谱图显示2b底物几乎作用完全;2d-G1n用淀粉酶水解处理后进行HPLC分析,色谱图显示2d-G2n含量大为降低,该现象有利于2d-G1和原料的分离,以获得较高纯度的单一化合物2d-G1。2.糖基化修饰对化合物的水溶性及亲水性/亲油性影响的考察使用紫外分光光度法测定了1ag,2af,(2af)-G1和(2af)-G1n在纯水中的溶解度。测得25℃的水溶性顺序为:1ag<2af<(2af)-G1<(2af)-G1n。可见糖苷种类和引入葡萄糖基的数量是影响以上酶改前后化合物水溶性的重要因素,说明葡萄糖基的引入增溶效应明显。另外,采用摇瓶法测定了以上化合物的油水分配系数,结果显示log Po/w值均在01范围,符合药物对油水分配系数的要求(-l<log P<2)。3.细胞毒性考察采用MTT法在8256μg/mL浓度范围内测得糖基化产物(2af)-G1对Hacat(人永生化表皮细胞)和PC3(前列腺癌细胞)的存活率,均在90%以上,可知未测出目标化合物对这两种细胞有明显毒性。4.味觉评价使用智能味觉分析系统电子舌SA-402B(日本)对酶修饰前后化合物1ag,2af和(2af)-G1n的甜味、苦味、涩味、鲜味和丰富性进行味觉评价与比较。结果也表明葡萄糖基的引入增加了甜味。以上工作为该类化合物在食品、保健品和药品等领域的产品开发和应用提供了科学参考。