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氟比洛芬淀粉酯的酶促合成

更新时间:2009-03-28

氟比洛芬是新一代的非甾体抗炎药,具有消炎、止痛和退热功能,临床上多用于治疗肌肉、骨骼和关节的疼痛[1-2]。氟比洛芬的物理性质主要表现为白色或类白色结晶性粉末,不溶于水,易溶于有机溶剂,熔点为114~117 ℃[3]。氟比洛芬通过抑制身体内某种酶的活性,从而达到镇痛的作用。目前,氟比洛芬缓释胶囊剂已在日本上市,该药口服有效、耐受性好,长期使用不会对身体代谢造成伤害。此外,还有栓剂、亲水凝胶骨架片、固体分散体等制剂正在研究中。氟比洛芬分子中有一个氟原子,氟原子的独特性能使其在同类药物中作用较强,治疗剂量小,副作用较低[4]

氟比洛芬酯是非甾体抗炎药氟比洛芬的酯类前体药物,对癌症性疼痛和术后疼痛的临床疗效明显。超前镇痛,指在中枢神经系统敏感化之前,通过使用药物,消除或减轻术后疼痛[5]。非甾体抗炎药的作用机理主要是通过抑制环氧合酶,使外周和中枢前列腺素的含量降低,从而抑制外周和中枢的活性,进而减轻有害刺激引起的疼痛反应[6]。有研究报道:在甲状腺切除手术中,氟比洛芬酯的超前镇痛作用能够显著减少麻醉药品的使用量[7]

本研究通过单因素实验和正交试验,确定制备氟比洛芬淀粉酯的最佳工艺条件,为接下来的相关研究提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

玉米淀粉,黑龙江龙凤玉米开发有限公司;氟比洛芬,太仓运通生物化工有限公司;Novozym 435,诺维信公司;异辛烷,山东桦超化工有限公司;无水乙醇,天津市天力化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

BSA220S-CW精密天平,Sartorius公司;BSA224S-CW分析天平,Sartorius公司;EMS-8C恒温磁力搅拌器,天津欧诺仪器仪表有限公司;DHG-9053A电热恒温干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司;2-16k高速冷冻离心机,Sigma公司;JJ-1精密定式电动搅拌器,江苏荣华仪器制造有限公司;旋光仪;紫外高效液相色谱仪。

1.3 方法

1.3.1 玉米淀粉的预处理方法

最佳工艺条件为: 硫酸浓度30%,反应时间3 h,硫酸用量1.05,pH=3。硫酸铝质量完全达到HG2225-91一级标准,收率达到93%以上。[4-5]

将质量比为2 ∶1的氢氧化钠和尿素加入100 mL去离子水,配制成浓度为9%的氢氧化钠/尿素混合溶液,置于冰箱中冷却至-12 ℃左右;在快速搅拌下缓慢加入5%的干基玉米淀粉,继续搅拌至形成透明、均匀的淀粉糊;滴加稀盐酸至中性,再慢慢滴加无水乙醇使淀粉沉淀析出;用95%乙醇溶液洗涤析出的淀粉数次直至无氯离子,再用无水乙醇洗涤以脱去水分,50 ℃真空干燥12 h,得到预处理淀粉。

1.3.2 氟比洛芬淀粉酯的酶催化合成工艺流程

氟比洛芬淀粉酯的酶催化合成工艺流程见图1。

在单因素实验的基础上,设计L9(34)正交试验(见表1)。初始水活度控制在0.1,以氟比洛芬的转化率和产物对映体过量值作为评价指标。

投标阶段是整个工程建设过程中的一个重要环节。为了能够在投标阶段进一步管理项目成本,企业需要从多个方面入手,在动态管理和控制方面做好工作。①在招标过程中有效编制工程量清单,及时了解整个施工市场的实际情况,保证合同的科学合理性,保证价格的正常化。②在招标过程中,必须按照工程量清单进行招标工作,严格执行科学完善的规章制度,提高招标工作水平。③对于参与招标的单位,也要严格按照管理体制开展工作,坚持公平合理的原则,对招标阶段进行全面控制。

  

图1 氟比洛芬淀粉酯的酶催化合成工艺流程

首先利用旋光仪测出旋光度,根据公式[α] Dt=αDt/Ld=αDt/Lc进行计算,其中,L是旋光管的长度,c是测定液的浓度;然后利用C%=M剩/M原,计算产物的转化率;再利用EEs=[α]Dt/77求出EEs;最后根据EEp=EEs×(1-C)/C,得出产物的对映体过量值。

1.3.3.1 底物质量比对酶促反应的影响

随着畜牧业的发展,人们有着更高的要求对于畜产品的安全和质量,畜禽动物防疫工作一方面影响其自身安全,一方面影响着农村经济和社会稳定。增强畜禽动物防疫安全工作,有效避免畜禽动物疫病工作出现,是保证公共安全的核心,是畜禽动物发展证明。

1.3.6 计算方法

可一说登记,他就有点拧把,怎么都觉得自己站在悬崖边上,往下一看还深不可测,这要一脚迈下去,指定是上不来了,这是不是自杀啊?结婚不是双喜临门吗?可怎么瞧,都见不到亮光。登记,结婚,生孩子。孩子进幼儿园,然后是重点小学,中学,大学。孩子再找对象结婚生孩子,然后何东自己就该进八宝山了。嘿,围城里的兄弟们,给个亮!婚外恋的不算!

基于涂层的截面形貌,利用ImageJ图像处理软件测得涂层平均孔隙率为4.8%。由于色差及对比度的原因,在图像处理过程中,涂层内部有部分层间界面及氧化物条带可能被当作孔隙,故实际的孔隙率应比上述测量值略低。

本文依据国内外在山洪沟治理工程中的探索与实践经验,初步提出了山洪沟治理工程设计原则和各种工程措施的技术要求,结论如下:

反应温度的变化范围为50~70 ℃,间隔温度为5 ℃,反应时间为6 d,氟比洛芬与预处理淀粉的质量比为1∶2,酶添加量为3%。利用旋光仪和紫外分光光度计对反应产物进行测定,得出不同反应温度条件下的旋光度和吸光度,然后计算反应产物的转化率和EEp。

1.3.3.3 反应时间对酶促反应的影响

反应时间的变化范围为3~7 d,间隔时间为1 d,反应温度为50 ℃,氟比洛芬与预处理淀粉的质量比为1∶2,酶添加量为3%。利用旋光仪和紫外分光光度计对反应产物进行测定,得出不同反应时间条件下的旋光度和吸光度,然后计算反应产物的转化率和EEp。

1.3.3.4 酶添加量对酶促反应的影响

酶添加量分别为3%、5%、7%、9%,间隔用量为2%,反应温度为50 ℃,反应时间为6 d,氟比洛芬与预处理淀粉的质量比为1∶2。利用旋光仪和紫外分光光度计对反应产物进行测定,得出不同酶添加量条件下的旋光度和吸光度,然后计算反应产物的转化率和EEp。

1.3.4 酶促酯化反应工艺条件的优化

1.3.3.2 反应温度对酶促反应的影响

将教师工作坊的作用最大化 各工作坊开展工作时,各培训部门要对工作坊主持人进行持续跟进式的指导,尤其是在常规的教育教学研修活动中个性化问题多,坊主需针对教师进行个性化辅导,在此基础上总结个性问题中的共性,在线与专家、培训者进行沟通学习,逐渐形成典型案例,丰富生成性资源库。

1.3.5 旋光值和吸光度的测定

1.3.5.1 旋光值的测定

研究对象为某职业院校的一位非英语专业高职英语教师A。因专业特点,空乘专业的英语更倾向于应用英语中的口语和听力,传统的满堂灌课堂活力不大、互动不足,也满足不了学生的专业应用需求,因此,此教师认识到在教学中不断反思的重要性。

 

表1 正交试验因素水平表

  

水平因素A酶添加量/%B反应时间/dC底物比D反应温度/℃1341∶1552551∶2603761∶365

在反应好的产物中加入47 mL异辛烷,将其彻底溶开,然后将旋光仪打开预热10 min,选择1 dm长度的旋光管进行测量,在测量之前注意用异辛烷进行调零。

1.3.5.2 吸光度的测定

用721分光光度计在294 nm处测量每组产物的吸光度,在测量之前用异辛烷进行调零,然后将反应后的样品倒入比色皿,从而得出实验数据。

氟比洛芬与预处理淀粉的质量比分别为0.5∶1、1∶1、1∶2、1∶3、2∶1,反应时间为6 d,反应温度为50 ℃,酶添加量为3%。利用旋光仪和紫外分光光度计对反应产物进行测定,得出不同质量配比条件下的旋光度和吸光度,然后计算反应产物的转化率和EEp。

1.3.3 氟比洛芬淀粉酯合成单因素实验

1.3.7 标准曲线的绘制

称取1g氟比洛芬原料药置于10 mL容量瓶中,加入适量的pH 7.4磷酸盐缓冲液,使其充分溶解,以空白灌流液定容配制成质量浓度为1 mg·L-1的标准液。分别精密移取不同体积的氟比洛芬标准液至容量瓶中,以空白灌流液定容配制成质量浓度分别为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50 mg/L的氟比洛芬系列标准液,根据氟比洛芬的浓度和吸光度进行线性回归计算。

1.3.8 数据统计与分析

重复测定3次,取测定数据的平均值,通过SPSS软件进行数据处理,采用Microsoft Excel 2003软件制图。

2 结果与讨论

2.1 氟比洛芬标准曲线的绘制

在实验条件下,以吸光度(Y)为纵坐标、氟比洛芬的浓度(X)为横坐标,绘制标准工作曲线。氟比洛芬标准液的浓度范围在0.05~0.50 mg/L。由图2可以看出,吸光度与氟比洛芬的浓度呈良好的线性关系,相关系数均大于0.99。氟比洛芬的标准曲线方程是y=7.04x+0.172,R2=0.997。

  

图2 氟比洛芬的标准曲线

2.2 氟比洛芬淀粉酯合成单因素实验结果

2.2.1 底物质量比对酶促反应的影响

由图3可知,当底物质量比为0.5 ∶1时,EEp最高,但是产物转化率仅为13%;当底物质量比为1∶2时,产物转化率和EEp分别为25.6%和40.2%。综合考虑,在底物质量比为1∶2的条件下,氟比洛芬淀粉酯的转化率和EEp为最佳。

  

图3 底物质量比对酶促反应的影响

2.2.2 反应温度对酶促反应的影响

在酶添加量、反应时间及底物质量比不变的条件下,反应温度对氟比洛芬淀粉酯的转化率及EEp的影响见图4。在反应温度为60 ℃时,氟比洛芬淀粉酯的转化率为28.3%,对映体过量值EEp为35.4%。转化率随着温度的升高而不断增长,但是当温度过高时,酶的活性受到影响,所以增长趋势逐渐减缓。对映体过量值随着温度的升高呈下降趋势。综合考虑,当反应温度为60 ℃时,产物转化率和对映体过量值EEp为最佳。

  

图4 反应温度对酶促反应的影响

2.2.3 反应时间对酶促反应的影响

在其他反应条件不变的情况下,反应时间对氟比洛芬淀粉酯的转化率及EEp的影响见图5。随着时间的延长,氟比洛芬淀粉酯转化率从12.3%增长到29.7%,而对映体过量值EEp从35.6%降到26.5%。在反应时间为4 d时,转化率和EEp分别为22.3%和33.4%。综合考虑,当反应时间为4 d时,产物转化率和对映体过量值EEp为最佳。

  

图5 反应时间对酶促反应的影响

2.2.4 酶添加量对酶促反应的影响

第三,“智慧职教云”是由高等教育出版社建设和运营的职业教育数字化学习中心,是一个职业教育数字教学资源共享平台和在线教学服务平台,是国家“职业教育专业教学资源库”项目建设成果面向全社会共享的指定平台。

在其他反应条件不变的情况下,酶添加量对氟比洛芬淀粉酯的转化率及EEp的影响见图6。当酶添加量为5%时,产物转化率和EEp分别为15.6%和34.8%。随着酶添加量的增加,产物转化率也相应提高,但对映体过量值随着酶添加量的增加呈下降趋势。综合考虑,当酶添加量为5%时,产物转化率和对映体过量值EEp为最佳。

  

图6 酶添加量对酶促反应的影响

2.3 氟比洛芬淀粉酯合成正交试验结果

从表2可以看出,氟比洛芬淀粉酯极差R值的变动范围在0.028~0.204时,酶添加量的影响最大,反应温度的影响最小。通过正交试验,确定制备氟比洛芬淀粉酯的最佳工艺条件为A2B1C2D2,即酶添加量5%、反应时间4 d、底物比1∶2、反应温度60 ℃,在此条件下,产物转化率为35%,对映体过量值EEp为55.45%。

2)表情型文本:主要用于表达情感与态度,侧重表现原文的美学形式。语言具有美学的特点。3)感染型文本:旨在感染或者说服读者并使其采取行动。4)视听型文本:如电影或视听广告等,以图像、音乐等对上述三种功能进行补充。

 

表2 正交试验结果

  

试验号试验方案试验指标A酶添加量/%B反应时间/dC底物比D反应温度/℃吸光度11(3)1(2)1(1∶1)1(55)2.010212(3)2(1∶2)2(60)2.065313(4)3(1∶3)3(65)2.14642(5)1232.232522312.321623122.28273(7)1322.264832132.208933212.198K16.2216.5066.5006.529T=K1+K2+K3K26.8356.5946.4956.611=20.095K36.6706.6266.7316.586k12.0742.1692.1672.176k22.2782.1982.1652.204k32.2232.2092.2442.195R0.2040.0400.0790.028因素主次ACBD最优组合A2B1C2D2

3 结论

外消旋体的拆分方法包括物理、化学、生物、色谱、萃取和分子印迹等拆分法。物理拆分法[8-9]主要是利用一定温度下某一旋光异构体的溶解度比外消旋体小的原理,通过加入单一的旋光异构体,使其析出异构体的结晶,最终获得单一对映体。它是最原始、最经济的方法,但是该方法的收率低,过程烦琐,对于工业化生产并不适用。目前,最常用的是化学拆分法[10],主要是通过结晶和重结晶的方法对某种对映体进行提纯分离。

首先,对于传统伦理道德及死亡观要实现“扬弃”,把传统孝道同如今社会主义核心价值观有机结合起来。其次,引导居民树立正确的死亡观。尊重临终者自己的意愿,让临终者最后的生命有尊严,高质量的度过。应该加强死亡教育,如可以出版相关书籍,或在电影中渗透此类元素,引导人们正视死亡;可以在课本中增添相关课程,宣传正确的死亡观,从而更好发展临终关怀事业。

对来华留学生博士生与中国籍学生一视同仁,加强其博士论文撰写、授予、提交、保存等管理。在博士论文提交上,与中国籍博士生一样,不提交论文不授予学位。考虑到学位论文数字化快速发展,除了纸本博士论文,留学生也要提交电子版博士论文。同时,与留学博士生明确博士论文授权范围、授权期限、授权内容。由于来华留学生与中国籍博士生文化背景不同,对其博士论文利用的看法可能也与本国学生有着较大差异。在留学生离校前,与之明确对其博士论文利用的授权范围、内容、期限等,有利于在尊重作者本人意愿和权益基础上实现对留学生博士论文的合理利用。此外,对留学生博士论文中的涉密论文同样也要按照授予单位保密论文管理办法严格管理。

一般采用脂酶催化酯交换的方法获得R-2-苯氧基丙酸衍生物时,可以通过加入甲醇钠,在加热的条件下对无效的 S-2-苯氧基丙酸衍生物进行不断的消旋化[11],进而使分子达到最大程度的拆分。廖本仁等[12]以取代水杨醛为消旋催化剂,在扁桃酸手性助剂作用下实现了苯甘氨酰胺的动态动力学拆分,其单程收率超过82%,光学纯度达99%。

随着固定化酶技术的不断发展,酶拆分技术在手性拆分中有着良好的前景。生物拆分法现已广泛应用于手性醇[13]、胺类药物[14]、氨基酸[15-16]等的手性拆分中。徐刚等[17]对不同来源的酶进行筛选,选出两种选择性较强的酶用于拆分2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇,其对映体过量值高达98.5%。由于氟比洛芬有R、S两种构型,而435脂肪酶只对R型有专一作用,因此可以将氟比洛芬酯化拆分,从而得到在医疗方面更有用的R型。在酯化过程中,淀粉主要起到缓释作用,减轻药物对肠胃的副作用。

本文通过单因素实验和正交试验,确定制备氟比洛芬淀粉酯的最佳工艺条件:酶添加量5%、反应时间4 d、底物比1∶2、反应温度60 ℃。在此条件下,产物转化率为35%,对映体过量值EEp为55.45%。

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段春影,王金龙,于志超
《江苏调味副食品》 2018年第01期
《江苏调味副食品》2018年第01期文献

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