活性多肽酶促合成、酶解制备及生物应用的研究

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本论文以活性多肽的酶促合成、酶解制备及生物应用为研究内容,开展了以木瓜蛋白酶(papain)为催化剂酶促合成阿斯巴甜前体(Z-APM)、以酪蛋白为底物酶解制备磷酸肽(CPPs)及降压肽、以阿斯巴甜为新型还原剂调控制备金纳米粒子等工作,并完成蛋白酶合成/水解肽键机理剖析及纳米材料制备形貌表征等工作。主要研究内容及结论如下:1.考察了papain催化合成Z-APM的多种影响因素并确定其最佳合成条件:两相比(水/乙酸乙酯),1:15;三乙胺加入量,1.0mmol/mL(水相);反应温度,40oC;酶加入量,Crude-papain4mg/mL(水相),Sigma-papain1.6mg/mL(水相);反应时间,Crude-papain72h,Sigma-papain18h。获得Z-APM较高收率,Crude-papain26%,Sigma-papain33%。2.分析了papain催化合成Z-APM的机理,并鉴定白色沉淀物质为z-Asp-Phe-Phe-OMe,基于此,采取间歇补料策略,移出产物的同时补加已消耗的底物,使Crude-papain及Sigma-papain催化合成Z-APM的最终得率分别为44.5%、42%。3. APM介导合成了金纳米粒子,TEM、DLS、XRD等表征显示所制备的APM-AuNPs主要存在两种不同范围的粒径分布且呈球型、片状等形貌;以APM-AuNPs催化还原对-硝基苯酚,考察了不同温度及不同催化剂用量下的反应速率,证明其具有较高的催化性能;将APM-AuNPs用于玻碳电极的修饰,测试结果表明,修饰后电极具有较高的灵敏度,有望应用于微量检测领域。4.基于固定金属亲和层析(Immobilized Metal-Chelated AffinityChromatography,简称IMAC)原理实现CPPs的富集纯化。SEM、FTIR、XRD表征证实,CM-GLYMO-IDA-Ti4+具有较大比表面积及较强机械性能,是一种优良的多孔吸附介质;不同反应时间的酪蛋白-胰酶水解物经该介质吸/脱附后,HPLC显示其纯度大大提高;体外持钙研究表明,富集后样品较纯化前持钙量显著增加;FTIR及荧光光谱法研究了Ca2+与CPPs之间的相互作用,表明磷酸簇基团以及具有游离羧基的氨基酸残基参与螯合作用。5.采用复酶策略制备酪源降压肽,复酶水解较单酶水解实现了水解度(DH值)的提高,由13.5%(pepsin)、16.4%(pancreatin)、20%(papain)提升到29.3%(pepsin+pancreatin+papain);经Sephadex G-25分离,得到6个组分且最高抑制活性为68.46%,经Sephadex G-15分离,制备得到活性分别为80%和94%的组分。
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