全细胞生物催化制备生物柴油研究——全细胞生物催化剂催化豆油甲酯化反应

研究了全细胞生物催化剂催化大豆油甲酯化反应制备生物柴油的反应条件.结果表明,水是适宜的反应溶剂,且含水量占大豆油质量5%～20%时,全细胞催化剂有很高的催化活性.在甲醇分批添加(每12h加入1批),催化剂用量4%,甲醇与大豆油物质的量之比(醇油比)5∶1时,甲酯得率最高可达94%.全细胞生物催化剂在反应4次后甲酯得率仍可保持在82%,显示出良好的重复催化性能.     

全细胞生物催化制备生物柴油研究——固定化细胞的制备及其催化性能

以硅藻土、聚氨酯树脂、氧化铝和海藻酸钠4种载体固定化米根霉细胞,探讨它们催化大豆油甲酯化反应生产生物柴油的能力.结果表明聚氨酯树脂为适宜的固定载体,在80mL液体发酵培养基中,加入聚氨酯树脂0.6g时所制备得到的固定化细胞性能最佳,此时固定上细胞干质量为0.5560g,培养液酶活为17.4U/mL.将此固定化细胞用于催化大豆油甲酯化反应,在m(甲醇)∶m(大豆油)为5∶1甲醇分批加入(每12h加入1批)的情况下,甲酯得率可达94%.     

黑曲霉全细胞生物催化制备没食子酸丙酯的研究

利用黑曲霉(Aspergillus niger)细胞作为全细胞生物催化剂,研究了催化没食子酸生成没食子酸丙酯的条件,探讨了有机溶剂、细胞预处理、底物浓度、反应时间和水分含量等因素在酶催化没食子酸丙酯合成中的影响,结果表明,苯是最佳溶剂,而菌丝体的含水量在80％时得率最高.在此基础上,选择菌丝量、没食子酸浓度、正丙醇体积分数和反应时间进行了正交试验,在200 r/min、40℃的转化条件下得到的较佳催化组合为:25 mL锥形瓶中加入10 mL苯、0.5g菌丝、7 mmol(0.012 7 g)没食子酸、7.3 ％(0.73 mL)正丙醇组成的有机催化体系中,反应18h,没食子酸丙酯得率达到36.4％.该过程无需要纯化或者固定化酶,实现了没食子酸丙酯低成本、高得率的催化.     

液相制备油茶叶提取物组分及其结构鉴定

为了综合开发利用油茶资源,对油茶叶提取物的组分进行了制备和鉴定。将经过大孔树脂和柱分离纯化收集的组分II、III和VIII等油茶叶提取物3个组分进行了HPLC制备,得到了8个纯度较高的化合物,通过薄层显色、高清晰质谱和NMR,鉴定了其中4个化合物为:二氢白藜芦醇(1)、槲皮素(3)、槲皮素-3-鼠李糖苷(6)、1-(3′,5′-二甲氧基)苯基2-[4″-O-β-D-吡喃葡萄糖基(6→1)-O-α-L-吡喃鼠李糖基]苯乙烷(8),其中槲皮素和槲皮素-3-鼠李糖苷是油茶中最常见的2个黄酮类物质,1-(3′,5′-二甲氧基)苯基2-[4′′-O-β-D-吡喃葡萄糖基(6→1)-O-α-L-吡喃鼠李糖基]苯乙烷为第2次报道,但提取率远高于首次报道,二氢白藜芦醇在山茶属植物中属首次报道。     

青钱柳悬浮培养细胞三萜酸的分离及结构鉴定

通过大孔树脂吸附、硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶层析、半制备高效液相色谱及重结晶对青钱柳悬浮培养细胞三萜酸进行分离纯化,获得5个单体三萜酸,经高分离度快速液相-飞行时间质谱(RRLC-TOF/MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)等分析,分别被鉴定为2α-羟基齐墩果酸、2α-羟基熊果酸、白桦脂酸、齐墩果酸、熊果酸,其中2α-羟基齐墩果酸和白桦脂酸是首次在青钱柳中得到分离鉴定.     

固体酸SO2-4/SnO2催化转化葡萄糖制备乙酰丙酸丁酯

以沉淀-浸渍法合成的SO42-/SnO2固体酸为催化剂,于丁醇体系中催化葡萄糖转化合成乙酰丙酸丁酯.考察了不同反应条件以及催化剂的重复利用性对产物得率的影响,并利用XRD和NH3-TPD对使用前后的催化剂的结构和酸性进行了表征.实验结果表明:当催化剂于500℃焙烧3h,用量2.5％,反应温度200℃的条件下反应2h时,乙酰丙酸丁酯的得率最高达33.1％(摩尔得率,下同);回收利用的催化剂经过焙烧后使用催化性能有所下降,由最初的33.1％下降至回用5次后的12.8％.XRD和NH3-TPD分析结果表明,使用后催化剂的晶型结构仍保留,但酸强度和总酸量随重复使用次数增加却逐渐降低.     

生物炭基固体酸的制备及其对合成2-叔丁基对苯二酚的催化性能

以黑液固形物和松木粉为原料,经炭化、磺化制备得到黑液固形物磺化固体酸(BLSBC)和松木粉磺化固体酸(WMBC),采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、红外光谱(FT-IR)及元素分析对2种生物质炭基固体酸进行表征,并将BLSBC和WMBC催化对苯二酚(HQ)烷基化合成2-叔丁基对苯二酚(2-TBHQ),考察了原料种类和炭化温度对生物基固体酸催化性能的影响。研究结果表明:生物炭固体酸催化剂200℃以内的热稳定性良好,功能基团—SO_3H被成功接枝;催化剂C元素含量的增加及H~+交换容量的降低则归结于温度的影响,同温度条件下WMBC的H~+交换容量高于BLSBC。HQ转化率随着催化剂的H~+交换容量的降低而不断降低,而2-TBHQ选择性则取决于H~+交换容量与羟基含量的协同效应;与商业催化剂Amberlyst-15树脂、732树脂相比,450℃制备得到的WMBC(WMBC-450)表现出更高的催化活性,2-TBHQ有最高的选择性(83.8%)和产率(57.6%)。     

炭基固体酸H-Al/AC的制备、表征及其催化葡萄糖制5-HMF

以椰壳活性炭为载体,经H2 SO4磺化及负载AlCl3制备了含有Br?nsted(B)酸和Lewis(L)酸的炭基固体酸催化剂H-Al/AC,将其用于水/2-仲丁基苯酚(SBP)双相体系中葡萄糖水热制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).以SEM、XRD、NH3-TPD和吡啶红外对催化剂进行表征,探究了制备条件对催化剂结构和...     

全细胞催化剂pelB⁃Xln⁃DT构建及其在水解三七皂苷R1中的应用

设计带有EcoRV和XhoI酶切位点的上下游引物PCR扩增嗜热菌Dictyoglomus thermophilum DSM 3960的GH39家族的β-木糖苷酶Xln-DT编码基因,利用基因拼接技术将其重组至p ET-20b质粒中pelB信号肽基因的下游,重组质粒转化大肠杆菌表达宿主Escherichia coli BL21,构建分泌融合表达型基因工程菌pelB-Xln-DT。经异苯基-β-D-硫代半乳糖苷诱导,pelB-Xln-DT酶活为2.1 U/m L。粗酶液pelB-Xln-DT的最适温度为85℃,较原酶提高了10℃,最适p H为5.5,比原酶降低了0.5; pelB-Xln-DT在85℃下的热稳定性比原酶有了一定提高,保温1 h后酶活基本不变,保温2 h其剩余酶活为82.0%,而Xln-DT在85℃下保温1 h后其剩余酶活为70.4%;在p H 4.0～7.0的范围内,pelB-Xln-DT具有良好的p H稳定性。引入pelB信号肽后不但能够提高蛋白的可溶性表达,还能提高酶蛋白的热稳定性。以pelB-Xln-DT作为全细胞催化剂转化三七皂苷R1生成人参皂苷Rg1,研究了转化温度、转化时间、三七皂苷R1添加量、重复次数等因素对转化效率的影响。结果表明,全细胞催化剂用量1.0 U/m L,在温度37℃下,3 g/L的三七皂苷R1反应3 h后的摩尔转化率达到91.6%,重复利用10次后,转化率仍能达到46.7%,显示出pelB-Xln-DT良好的重复催化性能。     

木聚糖酶法制木二糖和木三糖的纯化及结构表征

采用聚丙烯酰胺凝胶Bio-GelP-2对酶解法制备的低聚木糖混合液中的木二糖和木三糖组分进行了初步分离,并采用相同的层析介质对粗木二糖和木三糖组分进行了纯化,获得了纯度约为97%的木二糖组分和纯度约为94%的木三糖组分.糖基组成分析结果表明该木二糖和木三糖组分均不含阿拉伯糖基,电喷雾电离质谱(ESI-MS)分析表明该木二糖和木三糖组分的相对分子质量(Mr)分别为282和414,不含乙酰基、阿拉伯糖基或4-O-甲基葡萄糖醛酸基.木二糖组分的13CNMR图谱证实,木二糖组分不含任何取代基.由实验可知,该木二糖和木三糖组分分别是由2个和3个木糖单元以β(1→4)糖苷键连接而成的均一寡糖,不含任何取代基.     

固体酸和金属氧化物催化葡萄糖制取5－羟甲基糠醛

利用离子液体1－丁基－3－甲基咪唑氯盐为反应溶剂,强酸性阳离子交换树脂 NKC －9和 TiO2、Al2O3、ZrO23种金属氧化物为催化剂,研究了其对葡萄糖转化为5－羟甲基糠醛（5－HMF）的催化效果。考察了3种金属氧化物不同的焙烧温度以及催化剂用量、反应温度、时间对5－HM F产率以及葡萄糖转化率的影响。结果表明：Al2 O3的催化活性高于TiO2和ZrO2,其中550℃下焙烧得到的Al2 O3的催化活性最好。当NKC－9添加量为0．05g ,Al2 O3用量为0．05g ,反应温度为120℃,反应时间为1．5h时,5－HM F产率最高可达54．3％。     

酸催化下苯酚液化木材的制备与表征

在硫酸作用下用苯酚对人工林杨木和杉木进行液化,考察反应时间、反应温度等对液化反应的影响,并对液化产物进行表征分析.结果表明:1)在硫酸催化下,杨木和杉木被苯酚液化的历程相似,但残渣含量稍有不同.酸性催化剂不仅对纤维素和半纤维素起作用,对木质素也起作用.2)反应温度比反应时间对液化效率的影响大,二者均能影响液化产物的分子量和分子量分布.通常杉木液化产物的重均分子量高于杨木.3)液化过程中,木质素和半纤维素首先被液化,最后是纤维素.木材组分的分解、酚化和再缩聚反应主宰整个液化动力学过程及液化产物的结构特征.     

两种大豆蛋白胶的化学结构分析

采用红外光谱、动态热机械分析和氢核磁共振波谱法对120和140这2种大豆蛋白胶的化学结构进行分析。结果表明:140胶中羟基、氨基和羰基含量高于120胶,120胶中羧基含量高于140胶;120胶的储存模量和固化温度分别为3 500 MPa和120℃左右,140胶的储存模量和固化温度分别为2 600 MPa和150℃左右;120胶黏剂中含—NH2、—CH2—COOH、—CH2—COO—CH2—、—R—CH2—OH和Ph—OH等基团,可与竹材表面形成具有高键能的醚键,具有良好的胶合性能。     

基于GC-MS顶空进样法鉴别瘿木降香黄檀与大果紫檀

分别对两个批次含瘿瘤的降香黄檀和大果紫檀木材,采用GC-MS技术顶空进样方式,获取其总离子流图并进行相关系数、系统聚类和特征性化学成分分析。结果表明:两种木材之间总离子流图差别大,无相关性,而同种木材不同批次间相似度高,均含有相同的特征峰,相关系数高(R>0.900);系统聚类分析进一步验证了该试验结果;两种含瘿瘤木材主要特征化学成分种类和含量也完全不同;相关性分析、聚类分析和特征性成分分析均可鉴别区分这两种含瘿瘤木材,解决了含瘿瘤木材传统方法难以鉴别的难题。     

绿玉树春季乳汁的碳氢化合物及甾醇的GC-MS分析

取西双版纳的成年绿玉树和重庆引种的2年生海南绿玉树乳汁,自然干燥后用CS2溶解,经气相色谱-质谱联用机(GC-MS)分析,西双版纳绿玉树乳汁共检出52个峰,鉴定出33个峰,23种成分.除绿玉树的"指纹"成分绿玉树甾醇以外,还含有9～36个碳原子的多种烷烃,如2,6-二甲基壬烷、3,7-二甲基癸烷、十二烷、二十烷、正二十烷、二十一烷、二十三烷、二十五烷、二十七烷、三十烷、三十六烷、石竹烯以及1,2-苯二羧酸、酯类和单质硫(S8)等,其中烷烃和烯烃的总相对含量为14.57%;海南幼年绿玉树乳汁有42个峰,鉴定出33个峰,21种成分.除绿玉树甾醇外,主要也含9～26个碳原子的烷烃,如壬烷、十六烷、十七烷、十八烷、二十烷、正二十烷、二十一烷、二十二烷、β-芘澄茄烯、异石竹烯、大根香叶烯-D以及1,2-苯二羧酸、酯类和单质硫(S8)等,其成分与西双版纳绿玉树十分接近,但绿玉树的"指纹"成分绿玉树甾醇的含量(17.40%)要稍高于西双版纳成年绿玉树(10.91%),而烷烃和烯烃的相对含量(5.01%)要低于西双版纳成年绿玉树(14.57%).     

Antioxidant and enzyme inhibition activities and chemical profiles of Polygonum sachalinensis F.Schmidt ex Maxim (Polygonaceae)

Polygonum sachalinensis is a widespread invasive plant in Europe. Chemical profiles of its different organs were studied by HPLC-UV-ESI/MS. Seven major constituents quercetin-3-O-β-D-galactopyranoside, quercetin-3-O-arabinopyranoside, lapathoside D, N-trans-feruloyltyramine, lapathoside C, hydropiperoside, and vanicoside B were isolated and identified. The free radical-scavenging, α/β-glucosidase, and acetylcholinesterase inhibitory activities of crude MeOH extracts and isolated compounds were studied. The structure–activity relationships were discussed. The chemical profiles revealed flavonoids and phenylpropanoids are the major compounds of all the organs of this plant. Quercetin-3-O-arabinopyranoside, lapathoside D, N-trans-feruloyltyramine, lapathoside C and hydropiperoside were isolated from this species for the first time. In the α-glucosidase bioassay, quercetin-3-O-β-D-galactopyranoside, lapathoside D and N-trans-feruloyltyramine demonstrated stronger activities than the positive reference acarbose. The trend in scavenging power showed no relation to enzyme inhibition in the test models.