【硕士论文】发酵法生产α熊果苷及其分离纯化.pdf

《【硕士论文】发酵法生产α熊果苷及其分离纯化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、北京化工大学硕l：论文发酵法生产Q一熊果苷及其分离纯化摘要a一熊果苷，一种高效、安全、配伍性强的天然美白活性物质。它比同分异构体p一熊果苷的美白效果更好、更安全。本论文探讨利用嗜麦芽黄单胞菌BT一112(XanthomonasmaltophiliaBT—l12)生物合成Q一熊果苷，并对产物分离纯化进行了研究。利用嗜麦芽黄单胞菌BT一112催化合成0【一熊果苷的方法具有原料简单，反应条件容易控制，反应周期短，产物纯度高等优点，具有重要的工业化意义。本论文系统地阐述了黄单胞菌的诱变筛选过程、发酵条件的优化及产物

2、的分离纯化。通过对黄单胞菌的诱变筛选，最终获得了一株酶活高、专一性强、遗传性状稳定的菌株BTll2；通过发酵条件的优化，确定了培养基的最佳配方为：蔗糖509，蛋白胨lOg，牛肉膏59；培养的最佳条件：发酵培养基50ml于250ml三角瓶中，在30。C、180r·min／l摇床培养48h，加入反应物对苯二酚与蔗糖进行反应72小时；发酵液以大孔吸附树脂进行分离纯化，通过对多种树脂的选择，最终选择了一种吸附力强、柱效高、寿命长的树脂AB一8，分离纯化的最佳条件为：树脂吸附力为lOg／lOOg树脂，上柱液浓度为lO

3、g／1，上柱流速为1BV／h，洗脱液浓度为30％酒精溶液，洗脱流速为1Bv／h，洗脱液体积为3BV；洗脱液进行浓缩结晶，最终获得的产物纯度高达99％以上，整个工艺过程收率为85％以上。关键词：0【一熊果苷，黄单胞菌，发酵，大孔吸附树脂，分离纯化北京化T大学硕十论文第一章绪论熊果苷(Arbutin)属氢醌苷化合物，化学名为4一羟基苯基一D一吡喃葡萄糖苷，是源于绿色植物的天然活性皮肤脱色组分，存在于熊果、越橘等植物中，是一种新兴的无刺激、无过敏、配伍性强的天然美白活性物质。熊果苷是国际上正在极力推广的高功效医药

4、、化妆品添加剂，国际公认的高效祛斑美白剂，是美白化妆品理想的添加成份，国内外需求巨大，市场前景广阔。熊果苷具有显著的抑制酪氨酸酶活性，减少酪氨酸酶在皮肤中的沉积，对皮肤有漂白、防色变和祛斑的功效。而且熊果苷与安甲环酸的衍生物及七叶醇等配伍具有极佳的美白作用，抗坏血酸一熊果苷磷酸酯等具有更理想的理化性质，这为开发更好的护肤品提供了思路⋯。熊果苷有两种同分异构体，它们分别是a一熊果苷(a--arbutin)和B一熊果苷(B--arbutin)，结构式如下：0—西■呔迫。一例蠕0a—arbutinB—arbuti

5、n1．1熊果苷的概况1．1．1熊果苷的美白机理为了比较了Q一熊果苷与其同分异构体8一熊果苷的美白效果的差异，MasatakaFunayama等[2—4]观察了它们对来自磨菇及小鼠黑素瘤酪氨酸酶活性的影响。结果表明，13一熊果苷抑制来自蘑菇及小鼠黑素瘤的酪氨酸酶，Q一熊果苷反抑制小鼠黑素瘤的酪氨酸酶，但Q一熊果苷强度为13一熊果苷的10倍。而且KazuhisaSugimotod等通过比较a一熊果苷和B一熊果苷在人体黑素瘤细胞的实验，发现Q一熊果苷美白效果是B一熊果苷的10倍以上。研究还发CI一熊果苷的美白机理

6、是直接抑制酪氨酸酶活性，从而达到减少黑色素的生成；而不是通过抑制细胞生长或酪氨酸酶基因表达的方式来达到减少黑色素的生成的目的，在这个实验中还发现，浓度为ImM的a一熊果苷未见抑制细胞的生长，而B～熊北京化工人学硕l：论文果苷在同样的浓度则出现有效地抑制，这进一步说明Q一熊果苷不是通过杀死黑素细胞来实现人体皮肤的美白效果的，而是通过影响酪氨酸酶来抑制黑素的生成来达到美白效果的。此外，在Q一熊果苷与人体黑素瘤细胞培养过程中未发现对苯二酚的存在。这不但说明了Q一熊果苷在使用过程中是稳定的，而且进一步说明Q一熊果苷

7、的美白作用是其本身的作用而不是其通过分解对苯二酚来实现。而B一熊果苷在使用过程中会抑制黑素细胞的生长，长期使用会导致黑素细胞衰退，黑素细胞是人体防御紫外线伤害的一道屏障，所以如果长期使用B一熊果苷会使人体降低人体自身对紫外线的防御。因此使用Q一熊果苷作为化妆品添加剂比B一熊果苷更安全，且对人体没有任何副作用。国内外已经有多家大型化妆品公司使用a一熊果苷代替B一熊果苷作为美白剂添加剂晴11。关于它们具体数据如表1：表1-1d一熊果苷与B一熊果苷的比较Table1-1comparisonofa-Arbutina

8、ndp-arbutin1．1．2熊果苷稳定性的比较通过水溶性实验发现，Q一熊果苷的水溶性明显好于B一熊果苷，在同等浓度下，a一熊果苷只要轻微搅拌就很快溶解，而B一熊果苷一般要搅拌很长时间依然有少量的不能溶解。而且在相同浓度相同时间条件下，p一熊果苷的水溶液比a一熊果苷的水溶液更容易被氧化。所以a一熊果苷的稳定性比B一熊果苷高。1．2熊果苷的制备方法熊果苷(arbutin)是从多种属植物中可分离得到的天然活性物质，