超聲-芬頓聯(lián)用技術(shù)制備低分子量酸性寡糖.pdf

1、酸性多糖是自然界廣泛存在的一類大分子物質(zhì)，具有抗凝血、抗氧化、抗病毒、抑菌性、抑制癌癥和神經(jīng)保護等生物活性。當(dāng)今研究表明，酸性多糖的分子量和結(jié)構(gòu)與其生物活性的發(fā)揮有直接關(guān)系，且由于酸性基團的存在，其降解難度較大，因此尋求高效溫和的降解方式降低酸性多糖的分子量，提高其生物活性，成為當(dāng)今糖化學(xué)研究新熱點。目前常見的多糖降解方法主要為超聲降解、酸熱降解和自由基降解，但超聲降解能力有限，酸熱降解對結(jié)構(gòu)破壞大，自由基降解需引入大量化學(xué)試劑，研究者

2、希望尋求一種更為高效綠色的多糖降解方式。本文以肝素和果膠為研究對象，利用超聲-芬頓聯(lián)用技術(shù)(US-Fenton)對其進行降解，并對其降解過程中影響因素、降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和活性以及超聲降解機理進行了系統(tǒng)研究，主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1、超聲強度、溫度、Fe2+濃度、H2O2濃度和pH均對US-Fenton降解肝素的效率有直接的影響。超聲可催化Fenton體系的反應(yīng)進程，但其強度對降解速率影響不大，甚至在高強度下降解速率有所降低;相對

3、較高的溫度，較高的Fenton試劑濃度，較低的pH有利于US-Fenton降解速率的提高。根據(jù)單因素的實驗結(jié)果，得到了較優(yōu)的降解參數(shù)，超聲強度3.8 W/mL，溫度30℃，F(xiàn)e2+濃度1.5mmol/L，H2O2濃度6 g/L，pH為3。通過對降解低分子量肝素的二糖組成、FT-IR、NMR和HILIC-MS分析，可以判斷US-Fenton在降解肝素過程中，肝素的整體結(jié)構(gòu)雖未發(fā)生顯著的變化，但其結(jié)構(gòu)中的糖醛酸易受·OH攻擊造成鏈斷裂。對U

4、S-Fenton降解得到的低分子量肝素進行抗凝血實驗，研究結(jié)果表明，LWMH-2樣品更接近三種商品化肝素的抗凝血效果，并發(fā)現(xiàn)低分子量肝素對內(nèi)源性途徑和內(nèi)源性外源性共同作用的凝血系統(tǒng)有作用，且存在劑量依賴關(guān)系。
　　2、對于果膠的降解，US-Fenton較US、Fenton和US-H2O2具有更高效的降解效率。柑橘果膠的重均分子量隨US-Fenton處理時間的延長而顯著降低，超聲催化Fenton反應(yīng)，提高果膠降解效率，但超聲強度對降

5、解速率影響不大。較高的溫度和較高的Fe2+濃度可促進US-Fenton降解速率。根據(jù)單因素結(jié)果，綜合原料使用情況，設(shè)置較優(yōu)的降解參數(shù)為超聲強度3.8 W/mL，溫度30℃，F(xiàn)e2+濃度1.0 mmol/L，H2O2濃度6g/L，pH為3。在此條件下制備低分子量果膠(UFP-1和UFP-2），對比天然果膠結(jié)構(gòu)特征，研究發(fā)現(xiàn)，US-Fenton會造成果膠酯化度降低，糖醛酸含量大大降低，并結(jié)合FT-IR和NMR分析，可推斷US-Fenton引