漆酶/TEMPO改性壳寡糖体外抗脂质过氧化的研究
脂质过氧化作用是一种典型的自由基链式反应，其作用一般表现为不饱和脂肪酸和脂质的氧化变质，细胞膜上的脂质被氧化后伴随着细胞功能和形态的改变，进而导致对机体的危害。壳寡糖（COS）是由虾、蟹外壳中甲壳素脱乙酰化的壳聚糖降解而成，由于其水溶性较好、功能作用大、生物活性高等优点，使得其在生物、医药、轻工等领域有着广泛的应用。本论文基于此用绿色化学的方法对COS进行氧化，制备出氧化壳寡糖（C-COS）并对其抗脂质氧化的能力进行研究。 首先，采用漆酶/TEMPO体系，对COS进行选择性氧化，制备出C-COS。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振碳谱（13CNMR）进行结构表征，通过酸碱电导滴定对C-COS进行羧基含量计算。结果表明：在FT-IR谱图中，发现C-COS在1600cm-1处出现了新的C=O不对称伸缩振动吸收峰；在13CNMR谱图中，发现C-COS在化学位移170-190范围内出现了新的共振峰，与羧基（-COO-）的共振峰相吻合，并根据电导滴定计算出相应的羧基含量。以上表征共同证明经过漆酶/TEMPO体系氧化后，壳寡糖结构上会有新的羧基官能团产生，标志着成功制备出C-COS。 其次，选取不饱和脂肪酸卵磷脂和亚油酸作为实验对象，进行自由基诱导的体外氧化实验，根据氧化所生成的共轭二烯和丙二醛含量和过氧化值，检测COS与C-COS抗脂质氧化能力。同时，探究不同的样品浓度、反应时间和羧基含量对抑制效果的影响。实验结果表明：C-COS的最大抑制率为87%，相较于COS提升量最大达到55%。在0-5mg/mL浓度范围内，抑制性能随浓度增加而上升；反应时间在1h后，抑制性能有小幅度下降但降幅不大；C-COS的羧基含量在0-1.60%范围内抑制能力上升幅度较大。由此可见，C-COS较COS有着更好的抗脂质氧化能力，C-COS浓度、反应时间、羧基含量均对其抑制效果有影响。 最后通过FT-IR和核磁共振氢谱（1HNMR）对氧化时加入C-COS样品前后的两种脂肪酸进行结构检测，并推测其抗脂质氧化机理。结果表明：加入C-COS后，两种不饱和脂肪酸被氧化后双键的破坏程度均被减轻。从而可见：COS能初步起到抗脂质氧化是因为糖环上氨基可以提供电子来捕获自由基。但C-COS由于C6上的羟基变为羧基，羧基可以螯合金属离子，避免自由基的生成；同时，将更多的氨基暴露在糖链的外侧来捕获自由基。这两个官能团起到协同作用，进而更有效地保护不饱和脂肪酸上的双键免受自由基的破坏导致氧化。C-COS的抗脂质氧化能力远高于改性前的COS，这使其能够在化妆品、医药等领域具有潜在的应用价值和良好的发展空间。
漆酶;有机氮氧化物;壳寡糖;掺杂改性;羧基官能团;抗脂质氧化
天津科技大学
硕士
轻工技术与工程
裴继诚
2022
中文
O636.1
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）