低分子量κ-卡拉胶衍生物的制备及其抗氧化性能研究.pdf
《低分子量κ-卡拉胶衍生物的制备及其抗氧化性能研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《低分子量κ-卡拉胶衍生物的制备及其抗氧化性能研究.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、食蟊景加荆V 0 1 2 9,N o 0 5,2 0 0 8低分子量K 一卡拉段访生拘钓刹备艮共氲氯丝鹾,瑷窕卢克祥。孙涛+,王惠英。周冬香。毛芳(上海水产大学食品学院,上海2 0 0 0 9 0)摘要:采用氧化法对K 一卡拉胶进行降解,得到分子量不同的两种卡拉胶低聚糖,并分别制成四丁基铵盐进而与琥珀酸酐进行酰化,制得两种不同分子量的卡拉胶琥珀酰基化衍生物。对产物进行l R 表征,并对产物的抗氧化性能进行测试。结果表明:K 一卡拉胶在琥珀酰基化以后,对超氧阴离子自由基0 f 和羟基自由基0 H 的清除能力有所下降。关键词:K 一卡拉胶,氧化降解,四丁基铵盐,琥珀酰基,抗氧化活性P r e p
2、a r a t i o na n da n t i o x i d a n ta c t i v i t yo fI o w m o I e c u I a r w e i g h tK C a r r a g e e n a n Sa n dt h e i rd e r i v a t i v e sL UK e x i a n g,S u mT a o,W A N GH u i-y i n g,Z H O UD o n g-x i a n g。M A OF a n g(C o l l e g eo fF o o dS c i e n c e,S h a n g h a iF i s h e
3、 r i e sU n i v e r s i t y,S h a n g h a i2 0 0 0 9 0,C h i n a)A b s t r a c t:T w ol o w m o l e c u l a r w e i g h t(L M W)K c a r r a g e e n a n sw e r ep r e p a r e db yo x i d a t i v ed e g r a d a t i o no fK c a r r a g e e n a n si n v o l v i n gh y d r o g e np e r o x i d e T h et e
4、 t r a b u t y I a m m o n i u ms a l t s(T B A)w e r ep r e p a r e db yt e t r a b u t y l a m m O n i u m。t h e na e y l a t e dw i t hs u c c i n i ca n h y d r i d et oo b t a i ns u c c i n y ld e r i v a t i v e so fL M WK c a r r a g e e n a n T h ep r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z
5、 e db yF T I R T h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t yo fp r o d u c t sw a st e s t e db yt h es c a v e n g i n go fs u p e r o x i d ea n i o na n dh y d r o x y lr a d i c a l T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h es c a v e n g i n ga b i l i t yo fL M WK-c a r r a g e e n a n s d e r i v a
6、 t i v e sa g a i n s ts u p e r o x i d ea n i o na n dh y d r o x y lr a d i c a ld e c r e a s e d K e Yw o r d s:K-c a r r a g e e n a n;o x i d a t i o nd e g r a d a t i o n;t e t r a b u t y I a m m O n i u ms a l t;s u c c i n y l:a n t i o x i d a n ta c t i v i t y中图分类号:T S 2 0 2 3文献标识码:A文
7、章编号:1 0 0 2 0 3 0 6(2 0 0 8)0 5 0 2 5 1 0 4卡拉胶亦称角叉菜胶、鹿角菜胶,是存在于一些红藻类中的亲水性胶体,是高度硫酸酯化的半乳聚糖。卡拉胶主要分为三种类型:K 型、。型和入型。K 一卡拉胶具有优良的热可逆凝胶化、抗蛋白凝结、亲水无毒等性能,为卡拉胶中的佼佼者【2 1。在K 一卡拉胶的众多生物医学活性中,抗氧化活性倍受关注p 1,同时,由于卡拉胶分子量大、溶解性差,使它的应用受到很大的限制【4】。本文研究了低分子量K 一卡拉胶的化学改性以及其抗氧化性能,以待为卡拉胶的高值化研究提供参考。1 材料与方法1 1 材料与仪器K 一卡拉胶食品级。上海联合食品添
8、加剂有限公司;四丁基氢氧化铵、N。N 一二甲基甲酰胺、4 一二甲基氨基吡啶、三丁基胺、琥珀酸酐国药集团化学试收稿日期:2 0 0 7 1 0 1 2通讯联系人作者简介:卢克祥(1 9 8 2 一),男。硕士研究生,研究方向:多糖的改性及抗氧化性能研究。基金项目:上海市重点学科建设项目专项基金(T 1 1 0 2);上海市教育委员会科研项目(0 7 z z l 3 4)。剂有限公司(上海);鲁米诺S i g m a 公司;抗氧化测试所需溶液由二次蒸馏水配制。W F ZU V 2 0 0 0 型紫外分光光度计上海合利仪器有限公司;D e l t a3 2 0 型p H 计梅特勒一托利多仪器(上海)
9、有限公司;I F F M D 型流动注射化学发光分析仪西安瑞迈科技有限公司;J B 9 0 一D 型强力电动搅拌机,M E T F L E RA E 2 0 0 型电子分析天平,J 1 8 0 2 B 型台式离心机。1 2 实验方法1 2 1 卡拉胶的氧化降解将5 9K 一卡拉胶溶于2 0 0 m L 浓度为0 6 m o l L 的H:0:中,于8 0 下降解8 h,将产物干燥得白色粉末。将白色粉末溶于蒸馏水中,先通过微孑L 过滤器过滤(0 4 5 I x m),然后在蒸馏水中透析(3 5 0 0 7 0 0 0,?0 0 0)6 d,冷冻干燥得到两种分子量的卡拉胶。1 2 2 卡拉胶衍生物
10、的制备”1分别将两种低分子量的卡拉胶用7 3 2 型阳离子氢型树脂在4 下交换1 h,过滤,再用四丁基氢氧化铵调节溶液p H 至6 0,冻干,得两种卡拉胶四丁基铵盐。将卡拉胶四丁基铵盐1 9 溶解于2 5 m LN,N 一二甲基甲酰胺中,然后依次加入1 4 6 5 r a g4 一二甲基氨基吡啶,6 O O m L 三丁基呸丽丽;s l j 万方数据I 鱼竺竺竺食蠢逐加刑S c i e n c ea n dT e c h n o l o g),寸F o o dI n d u s t r y胺,1 4 4 0 9 琥珀酸酐于装有磁力搅拌器和冷凝管的三口反应烧瓶中,通氮气保护,在6 0 下反应6
11、h,然后于4 的三水合乙酸钠的过饱和乙醇溶液中沉淀1 h,用无水乙醇洗涤离心3 次后,将沉淀溶于蒸馏水中,在5 N a H C O,溶液中透析2 d,再在蒸馏水中透析4 d,冷冻干燥得白色粉末,即为低聚糖卡拉胶琥珀酰基化产物。1 2 3测试表征红外光谱在E Q U N O X 5 5 傅立叶红外一拉曼光谱仪上进行,采用K B r 压片法制样,测定波数范围为4 0 0 4 0 0 0 e r a 一,分辨率为0 8 c m。1 2 4 卡拉胶降解产物及其衍生物分子量测定采用G P C 法测定卡拉胶降解产物及其衍生物的相对平均分子量质量及其分布。G P C 测试条件如下:流动相:0 1 m o l
12、 L 硝酸钠水溶液;检测器:W a t e r s2 4 1 0 示差折光检测器;柱子:U l t r a h y d r o g e l5 0 0,1 2 0 串联;温度:4 0。1 2 5 抗氧化性测定用流动注射化学发光法M 1,考察低:9-子量卡拉胶及其衍生物对超氧阴离子自由基O f 和羟基自由基O H 的清除活性。1 2 5 1超氧阴离子自由基O f 的清除配制p H=1 0 2 0 的0 0 5 m o w LN a 2 C 0 3 一N a H C 0 3 缓冲溶液,用缓冲溶液配制1 5 1 0。m o l L 的鲁米诺溶液,用去离子水配制浓度为4 1 0。5 m o l L 的邻
13、苯三酚溶液。以缓冲液作为溶剂,自由基清除剂为溶质,配制成不同浓度的样品待测溶液。用流动注射化学发光分析仪依次测定从稀到浓的样品溶液,读出峰面积,并计算出其对超氧阴离子自由基0 f 的清除率。清除率=(A。一A;)A。1 0 0 式中:A 0 一未加抗氧化剂时的峰面积;A,一加入样品溶液时的峰面积。经S O D、过氧化氢酶及甘露醇检测,该体系产生的自由基为超氧阴离子自由基o f。1 2 5 2 羟基自由基O H 的清除配制0 0 5 m o l Lp H 为7 4 0 的K H:P O。一N a O H 缓冲溶液,用缓冲溶液配制6 4 1 0 4m o l L 的鲁米诺溶液、浓度为0 0 1 2
14、 m o l L 的H:0:溶液和1 0m S m L 的亚铁氰化钾。以缓冲液作为溶剂,自由基清除剂为溶质,配制成不同浓度的样品待测溶液。用流动注射化学发光分析仪依次测定从稀到浓的样品溶液,读出峰面积。并计算出其对羟基自由基O H 的清除率。经S O D、过氧化氢酶及甘露醇检测,该体系产生的自由基为羟基自由基O H。2 结果与讨论2 1卡拉胶及其低聚糖衍生物的结构表征图1 是原料卡拉胶及其衍生物的红外光谱图(a 表示原料卡拉胶,b 表示卡拉胶的降解产物,c 表示卡拉胶的琥珀酰衍生物)。原料卡拉胶(a)有3 个特征吸收峰,其中1 2 5 0 e m“吸收峰是0 一S-O 对称伸缩振动吸收峰;8
15、5 0 e m“吸收峰为c O S 伸缩振动吸收峰;9 3 0 e m“吸收峰是3,6 一内醚一D 一半乳糖中Co C 的伸缩振动吸收峰;而在8 0 5-8 1 0 c m。(3,6 一内醚半乳糖C 一2 位上硫酸基的特征吸收)处没有吸收峰,可以得知原料为K 一卡拉胶。卡拉胶降解产物(b)保留有原料卡拉胶(a)中所含有的三个特征吸收峰,这说明卡拉胶经氧化降解后,基本单元结构均没遭到破坏。卡拉胶琥珀酰基衍生物(c)也保留有原料卡拉胶的三个特征吸收峰,这表明卡拉胶经过琥珀酰基化后,其结构单元也未发生变化。卡拉胶琥珀酰基衍生物在1 5 8 0 e m。和1 4 3 0 e m“处出现特征吸收峰,它们
16、分别是由琥珀酰基中一C O O-的不对称伸缩振动和对称伸缩振动引起的,这表明,酰化后的产物为卡拉胶的琥珀酰基化衍生物。波长(e r a“1图1卡拉胶原料和及其衍生物的红外光谱图2 2 抗氧化性能的测试自由基又叫游离基,在正常情况下,体内自由基的产生和清除是平衡的,一旦自由基产生过多或抗氧化体系出现故障,体内自由基代谢就会出现失衡。过剩的自由基可以损伤神经系统,引发早老年痴呆、震颤麻痹等症等【7 圳,故对自由基的及时清除十分重要。2 2 1 超氧阴离子自由基O f 的清除超氧阴离子O i 是一种毒性很大的活性氧”,抗氧化剂通过氧化或还原反应,抑制自由基的产生或直接清除自由基。图2 是分子量分别为
17、1 8 9 0 和4 5 5 0 的卡拉胶寡糖在不同浓度时对超氧阴离子O f 的清除效果图。可以看到,随着卡拉胶的浓度增大,两种卡拉胶寡糖对超氧阴离子o f 的清除能力增强,分子量为1 8 9 0的卡拉胶寡糖对超氧阴离子O f 的清除率最大达到7 5 9,分子量为4 5 5 0 的卡拉胶寡糖的清除率最大达到8 0 2,它们对超氧阴离子O f 的半抑制浓度I C。(对自由基清除率为5 0 时所需要的自由基清除剂浓度)分别为2 8、1 3 斗m o L m L。可见,分子量为4 5 5 0 卡拉胶寡糖对超氧阴离子O f 的清除能力相对较强。:(孑夕;厂2 一=攘:k 卡抟胶浓度(p m o l m
18、 L)图2K 卡拉胶对超氧阴离子0 i 的清除K 一卡拉胶结构单元的分子量约为5 8 0,含有3 个羟基,羟基是一个具有清除自由基能力的基团。分子量为1 8 9 0 的卡拉胶分子内约含有3 个结构单元,9个羟基;而分子量为4 5 5 0 的卡拉胶分子内约含有8个结构单元,2 4 个羟基,抗氧化能力与活性羟基个数舳加如如加mo鬟一褂篮蜒 万方数据食器景加刑密切相关。分子量为4 5 5 0 的卡拉胶分子上的活性羟基数相对较多,故其对超氧阴离子o f 的清除能力相对较强。随着卡拉胶的分子量增大,虽然每个分子上具有的羟基增多,但由于氢键的作用,分子在空间中折叠蜷缩,使得活性羟基反而减少,所以并不是分子
19、量越大抗氧化性就越好,分子量为3 0 0 万的卡拉胶原料基本上没有抗氧化的能力。图3 是分子量为1 8 9 0 的卡拉胶寡糖(L K C)、其四丁基铵盐(D L K C)以及其琥珀酰衍生物(o L K C)对超氧阴离子0 f 的清除效果图。由图3 可知,它们对超氧阴离子O f 的I C。分别为2 8、1 9、6 8p,m o l m L。8 0霎6 0錾4 0螟2 00:,乡二_ 二。:多三羲68g024681 0 x 卡拉胶及其衍生物浓度(1 t m o l m L)图3K 一卡拉胶(1 8 9 0)及其衍生物对超氧阴离子0 f 的清除图4 是分子量为4 5 5 0 的卡拉胶寡糖(K C)、
20、其四丁基铵盐(D K C)以及其琥珀酰衍生物(O K C)对超氧阴离子o f 的清除效果图。由图可知,它们对超氧阴离子o f 的I 分别为1 3、0 9 4、2 3 i 皿0 0 l m L。l o o8 0叠6 0饕4 02 00:,一:!磊乡一:2=潜K C0l23456K 一卡拉胶及其衍生物浓度(1 a m o l m L)图4K 一卡拉胶(4 5 5 0)及其衍生物对超氧阴离子0 f 的清除可知,两种不同分子量的卡拉胶及其对应的衍生物对超氧阴离子O f 的清除有共同的强弱顺序:卡拉胶四丁基铵盐 卡拉胶寡糖 卡拉胶琥珀酰衍生物。卡拉胶四丁基铵盐是在卡拉胶结构单元的硫酸根上连接了一个四丁基
21、胺基团,其清除超氧阴离子0 f 的能力优于卡拉胶,原因可能是由于四丁基氨根阳离子是一个吸电子基团,生成卡拉胶四丁基铵盐衍生物后,其吸电子作用可以使母体卡拉胶分子上的电子云密度降低,从而降低了羟基间生成氢键的几率,使得更多的活性羟基基团暴露出来,能与更多的自由基反应,所以卡拉胶四丁基铵盐清除超氧阴离子听的能力优于卡拉胶。而琥珀酰卡拉胶脱掉了四丁基胺基团,在原来的羟基上接上了琥珀酰基,这样就可能使得琥珀酰卡拉胶分子上的活性羟基减少,对超氧阴离子O f 的清除活性下降。2 2 2 羟基自由基O H 的清除在众多活性氧自由基中,羟基自由基O H 具有最强的反应活性,能y _ D Z 2 9,N o 0
22、 5,2 0 0 8够诱导周围的大分子物质,如某些蛋白质,核酸和不饱和脂肪酸等的严重损伤“,能引起衰老、癌症和其它疾病。图5 是分子量分别为1 8 9 0 和4 5 5 0 的卡拉胶寡糖对羟基自由基O H 清除效果图。可以看到,在相同浓度2 5 i _ L m o l m L 时,分子量为1 8 9 0 的卡拉胶寡糖对羟基自由基O H 的清除率最大达到2 0 左右;而分子量为4 5 5 0 的卡拉胶寡糖的清除率可以达到5 1 6,这说明分子量为4 5 5 0 的卡拉胶寡糖要比分子量为1 8 9 0 的卡拉胶寡糖有着更强的清除羟基自由基O H 的能力。6 05 0纂4 0镁 3 0蓬2 0l O
23、OK 一卡拉胶浓度0 t m o l m L)图5 两种不同分子量K 一卡拉胶对羟基自由基的清除图6 是分子量为1 8 9 0 的卡拉胶寡糖(L K C)、其四丁基铵盐(D L K C)以及其琥珀酰衍生物(0 一L K C)对羟基自由基O H 清除效果图。由图中可以看到,对羟基自由基O H 清除能力的由强到弱依次是:四丁基氨盐、卡拉胶寡糖、琥珀酰基化衍生物。其中卡拉胶四丁基氨盐对羟基自由基O H 的半抑制浓度I C 5 0 约为2 6 i L m o l m L。6 05 0邑4 0萋3 0蜒2 01 0O2 6;一O12345x 一卡拉胶及其衍生物浓度(p m o F m L)图6K 一卡拉
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分子量 卡拉 衍生物 制备 及其 氧化 性能 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。