甘油半乳糖苷的分离纯化
甘油半乳糖苷的分离纯化[20200509190424]
摘要：本文采用活性炭吸附法对甘油半乳糖苷进行分离纯化。通过活性炭静态吸附和动态吸附实验，确定利用活性炭法吸附甘油半乳糖苷的最佳工艺。结果表明：活性炭静态吸附的最佳工艺条件为样液浓度56.77 mg/mL、吸附平衡时间60 min、温度20 ℃，此时单位活性炭吸附量为103.69 mg/g。活性炭柱层析动态吸附的最佳吸附工艺条件为进样浓度22.48 mg/mL、进样速率2.0 mL/min，此时单位活性炭吸附量为122.62 mg/g。采用梯度洗脱（流速为2.0 mL/min），得到甘油半乳糖苷纯品，纯度和回收率分别为97.85％和75.73％。
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关键字:甘油半乳糖苷；分离纯化；活性炭；静态吸附；柱层析
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 试剂与材料 2
1. 1 主要试剂 2
1. 2 主要仪器 2
2 实验方法 2
2. 1 半乳糖基甘油的合成 2
2. 2 HPLC检测 2
2. 3 活性炭静态吸附实验 2
2. 3. 1 活性炭预处理 2
2. 3. 2 样液浓度对活性炭吸附量的影响 3
2. 3. 3 吸附时间对活性炭吸附量的影响 3
2. 3. 4 温度对活性炭吸附量的影响 3
2. 3. 5 活性炭吸附量的计算 3
2. 4 活性炭动态吸附实验 3
2. 4. 1 样液浓度对活性炭柱穿透曲线的影响 3
2. 4. 2 上样流速对活性炭柱穿透曲线的影响 3
2. 4. 3 洗脱曲线 3
3 结果与分析 3
3. 1 活性炭静态吸附实验 3
3. 1. 1 样液浓度对活性炭吸附量的影响 3
3. 1. 2 吸附时间对活性炭吸附量的影响 4
3. 1. 3 温度对活性炭吸附量的影响 5
3. 2 活性炭动态吸附实验 5
3. 2. 1 样液浓度对活性炭穿透曲线的影响 5
3. 2. 2 上样速度对活性炭穿透曲线的影响 6
3. 2. 3 洗脱曲线 7
3.2.4 活性炭分离甘油半乳糖苷的结果 8
4结论 9
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
谢 9
参考文献： 10
甘油半乳糖苷的分离纯化
引言
引言
糖苷(Glycosides)是糖的半缩醛羟基与配基缩合失去一分子水或其它小分子化合物而形成的化合物，糖基可以是单糖或多糖，而糖基受体的结构可以从简单的中等长度的脂肪族醇变化到蛋白[1]。甘油半乳糖苷是由甘油和半乳糖脱水形成的一种化合物。目前获得糖苷化合物的方法有三种：从生物体中提取、化学合成和酶法合成。从生物体中提取糖苷化合物：工作复杂、目标化合物含量低、分离步骤繁多；化学法合成糖苷类物质：需要多步的保护和去保护步骤、所得产物大多是α和β异头混合物；酶法合成糖苷类物质：避免了繁琐的保护和去保护等反应步骤、反应条件温和、对环境友好、所得产物纯度高[2]。因此，本文中实验采用酶法制备甘油半乳糖苷，即由甘油和半乳糖在半乳糖酶的催化下合成甘油半乳糖苷。糖苷是自然界中一类广泛存在的物质，具有很多特殊的生物活性，糖苷属于多羟基化合物，含有亲水基-OH，与水分子有强亲合力，可与水分子以氢键形式结合，有良好的持水性，同时也具有较好的表面活性、乳化性以及保湿性能，可作为保湿剂和表面活性剂，广泛应用于化妆品、医药等领域[3]。
目前已经报道过许多有关纯化寡糖的方法，包括：乙醇分馏[4]、活性炭吸附法[5]、凝胶色谱法[6]和高效液相色谱法[7] 。多元醇糖苷分离纯化的传统方法以减压蒸馏为主，现常用的有溶剂萃取法、分子蒸馏法、柱层析法[8]。有研究表明减压蒸馏和溶剂萃取法这两种方法都不能完全分离纯化糖苷，最终都有其他物质的残留；柱层析的缺点是分离时间长，得到纯品少，不利于进一步研究和应用；分子蒸馏法比传统的溶剂萃取法、减压蒸馏法效果好[9]，但分子蒸馏法成本较高，且作为新型技术，其理论根源和传热机理尚未完全揭示[10]。活性炭吸附法是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等特性对物质进行分离纯化的方法。20世纪50 年代，国外就有科学家开始采用活性炭层析吸附糖类的研究。目前，国内外的一些研究表明活性炭吸附能力强，几乎能够在容量范围内完全吸附，可以很好的分离纯化单糖、二糖和低聚糖[11~15]。
综上所述，活性炭吸附法具有成本适宜和分离效果好的优点，适合分离纯化甘油半乳糖苷。因此，本文尝试以甘油半乳糖苷为研究对象，采用活性炭静态吸附和动态吸附实验为研究媒介，调整实验参数（如样液浓度、温度、时间、流速等），确定最佳的吸附和解吸条件，获取甘油半乳糖苷的纯品，探究颗粒活性炭对目标物的分离纯化效果。
1 试剂与材料
1. 1 主要试剂
β-半乳糖苷酶（Gasteromycetes lactis） Sigma公司
D-半乳糖（AR） 国药公司
甘油（AR） 国药公司
颗粒活性炭（AR） 国药公司
半乳糖基甘油标样 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
实验室自制
1. 2 主要仪器
Sartorious电子精密天平 北京赛多利斯天平有限公司
恒温水浴振荡器 太仓市实验设备厂
高效液相色谱：DIONEX Ultimate-3000 Shodex KS-801 8.0×300mm高效液相色谱柱
RI检测器 Shodex RI-101
SHZ-D（III）循环水式真空泵 上海沪西分析仪器厂
RE53-99旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂
层析柱 22×600mm
恒流泵 上海沪西分析仪器厂
全自动收集器 上海沪西分析仪器厂
2 实验方法
2. 1 半乳糖基甘油的合成
将13.57 g半乳糖和60 g甘油（底物摩尔比为1:8.65）加入100 mL锥形瓶中，再加入28.57 mL的磷酸缓冲液（pH6.5；60%，V缓冲液/V底物），将其密封。然后将密封好的锥形瓶放入恒温摇床（温度37 ℃、180 rpm）中预热30 min，并加入350U/mL的半乳糖苷酶反应48 h。
参考文献：
摘要：本文采用活性炭吸附法对甘油半乳糖苷进行分离纯化。通过活性炭静态吸附和动态吸附实验，确定利用活性炭法吸附甘油半乳糖苷的最佳工艺。结果表明：活性炭静态吸附的最佳工艺条件为样液浓度56.77 mg/mL、吸附平衡时间60 min、温度20 ℃，此时单位活性炭吸附量为103.69 mg/g。活性炭柱层析动态吸附的最佳吸附工艺条件为进样浓度22.48 mg/mL、进样速率2.0 mL/min，此时单位活性炭吸附量为122.62 mg/g。采用梯度洗脱（流速为2.0 mL/min），得到甘油半乳糖苷纯品，纯度和回收率分别为97.85％和75.73％。
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关键字:甘油半乳糖苷；分离纯化；活性炭；静态吸附；柱层析
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 试剂与材料 2
1. 1 主要试剂 2
1. 2 主要仪器 2
2 实验方法 2
2. 1 半乳糖基甘油的合成 2
2. 2 HPLC检测 2
2. 3 活性炭静态吸附实验 2
2. 3. 1 活性炭预处理 2
2. 3. 2 样液浓度对活性炭吸附量的影响 3
2. 3. 3 吸附时间对活性炭吸附量的影响 3
2. 3. 4 温度对活性炭吸附量的影响 3
2. 3. 5 活性炭吸附量的计算 3
2. 4 活性炭动态吸附实验 3
2. 4. 1 样液浓度对活性炭柱穿透曲线的影响 3
2. 4. 2 上样流速对活性炭柱穿透曲线的影响 3
2. 4. 3 洗脱曲线 3
3 结果与分析 3
3. 1 活性炭静态吸附实验 3
3. 1. 1 样液浓度对活性炭吸附量的影响 3
3. 1. 2 吸附时间对活性炭吸附量的影响 4
3. 1. 3 温度对活性炭吸附量的影响 5
3. 2 活性炭动态吸附实验 5
3. 2. 1 样液浓度对活性炭穿透曲线的影响 5
3. 2. 2 上样速度对活性炭穿透曲线的影响 6
3. 2. 3 洗脱曲线 7
3.2.4 活性炭分离甘油半乳糖苷的结果 8
4结论 9
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
谢 9
参考文献： 10
甘油半乳糖苷的分离纯化
引言
引言
糖苷(Glycosides)是糖的半缩醛羟基与配基缩合失去一分子水或其它小分子化合物而形成的化合物，糖基可以是单糖或多糖，而糖基受体的结构可以从简单的中等长度的脂肪族醇变化到蛋白[1]。甘油半乳糖苷是由甘油和半乳糖脱水形成的一种化合物。目前获得糖苷化合物的方法有三种：从生物体中提取、化学合成和酶法合成。从生物体中提取糖苷化合物：工作复杂、目标化合物含量低、分离步骤繁多；化学法合成糖苷类物质：需要多步的保护和去保护步骤、所得产物大多是α和β异头混合物；酶法合成糖苷类物质：避免了繁琐的保护和去保护等反应步骤、反应条件温和、对环境友好、所得产物纯度高[2]。因此，本文中实验采用酶法制备甘油半乳糖苷，即由甘油和半乳糖在半乳糖酶的催化下合成甘油半乳糖苷。糖苷是自然界中一类广泛存在的物质，具有很多特殊的生物活性，糖苷属于多羟基化合物，含有亲水基-OH，与水分子有强亲合力，可与水分子以氢键形式结合，有良好的持水性，同时也具有较好的表面活性、乳化性以及保湿性能，可作为保湿剂和表面活性剂，广泛应用于化妆品、医药等领域[3]。
目前已经报道过许多有关纯化寡糖的方法，包括：乙醇分馏[4]、活性炭吸附法[5]、凝胶色谱法[6]和高效液相色谱法[7] 。多元醇糖苷分离纯化的传统方法以减压蒸馏为主，现常用的有溶剂萃取法、分子蒸馏法、柱层析法[8]。有研究表明减压蒸馏和溶剂萃取法这两种方法都不能完全分离纯化糖苷，最终都有其他物质的残留；柱层析的缺点是分离时间长，得到纯品少，不利于进一步研究和应用；分子蒸馏法比传统的溶剂萃取法、减压蒸馏法效果好[9]，但分子蒸馏法成本较高，且作为新型技术，其理论根源和传热机理尚未完全揭示[10]。活性炭吸附法是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等特性对物质进行分离纯化的方法。20世纪50 年代，国外就有科学家开始采用活性炭层析吸附糖类的研究。目前，国内外的一些研究表明活性炭吸附能力强，几乎能够在容量范围内完全吸附，可以很好的分离纯化单糖、二糖和低聚糖[11~15]。
综上所述，活性炭吸附法具有成本适宜和分离效果好的优点，适合分离纯化甘油半乳糖苷。因此，本文尝试以甘油半乳糖苷为研究对象，采用活性炭静态吸附和动态吸附实验为研究媒介，调整实验参数（如样液浓度、温度、时间、流速等），确定最佳的吸附和解吸条件，获取甘油半乳糖苷的纯品，探究颗粒活性炭对目标物的分离纯化效果。
1 试剂与材料
1. 1 主要试剂
β-半乳糖苷酶（Gasteromycetes lactis） Sigma公司
D-半乳糖（AR） 国药公司
甘油（AR） 国药公司
颗粒活性炭（AR） 国药公司
半乳糖基甘油标样 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
实验室自制
1. 2 主要仪器
Sartorious电子精密天平 北京赛多利斯天平有限公司
恒温水浴振荡器 太仓市实验设备厂
高效液相色谱：DIONEX Ultimate-3000 Shodex KS-801 8.0×300mm高效液相色谱柱
RI检测器 Shodex RI-101
SHZ-D（III）循环水式真空泵 上海沪西分析仪器厂
RE53-99旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂
层析柱 22×600mm
恒流泵 上海沪西分析仪器厂
全自动收集器 上海沪西分析仪器厂
2 实验方法
2. 1 半乳糖基甘油的合成
将13.57 g半乳糖和60 g甘油（底物摩尔比为1:8.65）加入100 mL锥形瓶中，再加入28.57 mL的磷酸缓冲液（pH6.5；60%，V缓冲液/V底物），将其密封。然后将密封好的锥形瓶放入恒温摇床（温度37 ℃、180 rpm）中预热30 min，并加入350U/mL的半乳糖苷酶反应48 h。
参考文献：
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