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壳聚糖交联介孔二氧化硅固定化β-葡萄糖苷酶生物转化淫羊藿苷研究

2021-02-03刘聪燕李瑞云马程遥刘玉萍李晓琦

中草药 2021年3期
关键词:壳聚糖振动

刘聪燕,李瑞云,马程遥,刘玉萍,瞿 鼎,李晓琦,陈 彦*

1.南京中医药大学附属中西医结合医院,江苏 南京 210028

2.江苏省中医药研究院,中药组分与微生态研究中心,江苏 南京 210028

宝藿苷I 是来源于小檗科淫羊藿属植物淫羊藿Epimedium brevicirnuMaxim.的一种稀有次级黄酮苷,具有显著的抗肿瘤、抗骨质疏松等药理活性[1-2],但原植物中宝藿苷I 的含量非常低,只有0.01%~0.25%,而市售高纯度宝藿苷I 的价格约为每克7000元人民币[3]。淫羊藿苷是淫羊藿中含量最丰富的一种原型苷,价廉易得,由于其具有与宝藿苷I 相同的8-异戊烯基黄酮骨架,通过体外酶生物转化的方法脱去其C-7 位葡萄糖基,即可制备药理活性更强的宝藿苷I,故其可作为获取宝藿苷I 的原料药[4-5]。

β-葡萄糖苷酶又称β-D-葡萄糖苷水解酶(EC 3.2.1.21,β-glucosidase,β-Glc),是一种广泛存在于植物、动物和微生物中的纤维素水解酶。研究表明,在温和的条件下,β-Glc 可定向水解淫羊藿苷为宝藿苷I,但存在价格昂贵、寿命短、易于变性或降解、难以回收和再利用等缺陷。采用吸附、包埋、交联、共价结合等方法将酶固定在适宜载体材料上,可有效延长酶的使用寿命,提高其重复利用性能,降低生产成本[6-8]。SBA-15 型介孔二氧化硅(SBA-15)具有高度有序的2D 六边形通道结构、较宽的孔径分布(5~30 nm)和良好的机械化学性能,是酶固定化的理想载体[9-10]。本研究采用吸附-交联法制备壳聚糖(chitosan,CS)交联SBA-15 固定化β-Glc(SBA-Glc-CS),通过对其理化性质、酶泄露行为、最适酶解条件、酶解动力学和重复利用性进行考察,证明了SBA-Glc-CS 促进淫羊藿苷高效转化为宝藿苷I 的潜力,从而为宝藿苷I 的绿色工业化生产提供新的思路和技术方法。……

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