一种用于富集酶抑制剂的树脂及其制备方法和应用

文档序号:8441118阅读:335来源:国知局
一种用于富集酶抑制剂的树脂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子树脂领域,具体涉及一种用于富集酶抑制剂的树脂及其制备方 法和应用。
【背景技术】
[0002] 目前大豆深加工企业每天都要排放大量的乳清废水,全国每年废弃的乳清废水高 达200万吨,数量巨大。大豆乳清废水的COD (~20000mg/L)、BOD (~8000mg/L)值很高, 含有丰富的碳水化合物、蛋白质、氨基酸及氮、磷等营养物质,而且pH值为4. 5-5. 5显酸性, 在温度为40 °C左右极易腐败而造成严重污染。传统的处理方法主要采用厌氧、好氧、生物净 化等工艺进行处理,成本很高,又费时费力,而且大豆乳清废水所含有的大量的功能性成分 被白白浪费了。
[0003] 大豆胰蛋白酶抑制剂(SBTI)是存在于大豆乳清废水中的一种重要功能性成分, 研宄证实大豆胰蛋白酶抑制剂具有一定的抗癌活性、治疗糖尿病和抗辐射等多种生理功 能,在生物农药、医药等领域均有着广泛的应用前景(程晓明,郭瑞华,"大豆胰蛋白酶抑 制剂的分离提纯及降糖活性研宄",《时珍国医国药》,2009, 20 (4) :903-904 ;孟令秋,吴江, 周春亏,"抑肽酶佐治脑出血的临床研宄",《中风与神经病学杂志》,2003, 20(3) :233-236 ; 金蓓,田少君,"大豆胰蛋白酶抑制剂研宄概况",《粮食与油脂》,2005(6) :3-6)。因此,如果 能够从大豆乳清废水中对大豆胰蛋白酶抑制剂进行有效的回收,将具有重要的意义。
[0004] 此外,大豆胰蛋白酶抑制剂虽然具有一定的药物活性,但是食用大豆时,存在于其 中的大豆胰蛋白酶抑制剂却会对人的消化系统产生不良影响,影响营养物质的吸收,因此, 如果能够将大豆中的大豆胰蛋白酶抑制剂除去,可以提高大豆制品中蛋白质的利用效率。
[0005] 现在已经从大豆中分离出来的大豆胰蛋白酶抑制剂有两种,即Bowman-Birk胰蛋 白酶抑制剂(简称BBI)和Kunitz胰蛋白酶抑制剂(简称KTI)。BBI是由71个氨基酸所 组成单肽链,包含7个二硫键,其分子量约为8000, KTI由181个氨基酸残基和2个二硫键 组成,分子量约20000,它们都是含有2个以上二硫键的蛋白质。
[0006] 分离大豆胰蛋白酶抑制剂的方法主要有固定化酶法(陈星、刘蕾,"固定化酶法分 离纯化大豆胰蛋白酶抑制剂",《食品科技》,2004(12) : 12-15)和吸附层析法(武金霞、吴娅 平、杜学敏、韩丽梅,"大豆胰蛋白酶抑制剂的分离纯化",《食品研宄与开发》,2008, 29 (4); 39-41)。该两个方法采用的都是新鲜的干大豆为原料,经过浸泡、盐析、沉淀等步骤制的大 豆胰蛋白酶抑制剂粗提液为原液进行分离,但是很难从大豆乳清废水中提取大豆胰蛋白酶 抑制剂,因为乳清废水中的大豆胰蛋白酶抑制剂浓度很低(< 〇. 3% )。
[0007] 大豆乳清废水每年排放量巨大,如果仅作为污水排放和处理是资源的浪费。从大 豆乳清废水中提取大豆胰蛋白酶抑制剂目前还是空白,因此开发出一种高效的、低沉本、无 残留的新技术将会有广阔的应用前景。

【发明内容】

[0008] 本发明提供了一种用于富集酶抑制剂的树脂,该树脂可以用于从大豆乳清废水中 富集大豆胰蛋白酶抑制剂,并且富集效率高,成本低。
[0009] 本发明还提供了所述用于富集酶抑制剂的树脂的制备方法和应用。
[0010] 一种用于富集酶抑制剂的树脂,结构如式(I )所示:
【主权项】
1. 一种用于富集酶抑制剂的树脂,其特征在于,结构如式(I )所示:
(I) 式(I )中,R1独立地选自H或者C C 4烷基; R2独立地选自
或者亚苯基; R3独立地选自
" 一'M戈表取代的位置; η为80~105的整数。
2. 根据权利要求1所述的用于富集酶抑制剂的树脂,其特征在于,所述的R 1独立地选 自H或者甲基。
3. -种如权利要求1或2所述的树脂的制备方法,其特征在于,包括:在引发剂和催 化剂的作用下,树脂单体进行活性自由基聚合反应,反应完成后经过后处理得到所述的树 脂; 所述的树脂单体的结构如式(II )所示:
(II) ; 式(II )中,R1、R2和R 3的定义如权利要求1或2所述。
4. 根据权利要求3所述的树脂的制备方法,其特征在于,所述的引发剂为α -溴代异丁 酸乙酯; 所述的催化剂由CuBr和PMDETA组成。
5. -种如权利要求1或2所述的树脂的制备方法,其特征在于,包括:树脂前体与3-氨 基丙炔或者3-氨基丙烯进行取代反应,反应完全后,经过后处理得到所述的树脂; 所述的树脂前体的结构如式(III)所示:
(III) ; 所述的树脂的结构如式(IV )所示:
(IV) ; 式(III)~(IV )中,R1的定义如权利要求1或2所述; R4独立地选自C C 4烷基或者五氟苯基; R5为
η的取值范围为80~105。
6. -种如权利要求1或2所述的树脂在乳清废水处理中的应用,其特征在于,包括以下 步骤: (1) 将权利要求1或2所述的树脂涂覆于载体上,形成负载型树脂; (2) 向大豆乳清废水中加入还原剂进行还原处理,得到预处理废水; (3) 将步骤(1)得到的负载型树脂与步骤(2)得到的预处理废水混合后,采用紫外光照 射进行点击反应,反应完全后经过分离得到处理后的废水和带肽链树脂; (4) 步骤(3)得到的带肽链树脂经过肽链脱出和肽链再生,得到大豆胰蛋白酶抑制剂。
7. 根据权利要求6所述的应用,其特征在于,步骤(1)中,所述的载体为玻璃珠; 涂覆过程在甲苯、醋酸正丁酯或者丁醇中进行。
8. 根据权利要求6所述的应用,其特征在于,步骤(2)中,所述的还原剂包括抗坏血酸、 金属锌、β-疏基乙醇和二硫苏糖醇中的至少一种。
9. 根据权利要求6所述的应用,其特征在于,步骤(3)中,所述的点击反应的温度为 30 ~50? ; 所用的紫外光的波长为350nm。
10. 根据权利要求6所述的应用,其特征在于,步骤(4)中,所述的肽链脱出在TiCl 3和 Li的作用下进行; 所述的肽链再生在双氧水的作用下进行。
【专利摘要】本发明公开了一种用于富集酶抑制剂的树脂及其制备方法和应用,该树脂的结构如式(Ⅰ)所示,式(Ⅰ)中,R1独立地选自H或者C1~C4烷基;R2独立地选自或者亚苯基;R3独立地选自或代表取代的位置。该树脂末端带有双键或者三键,可以与酶抑制剂还原后形成的肽链选择性地发生“点击反应”,从而将乳清废水中的大豆胰蛋白酶抑制剂进行富集和分离,链接于树脂上的肽链可以通过后续的还原和氧化两个步骤重新形成大豆胰蛋白酶抑制剂,从而实现了乳清废水中的大豆胰蛋白酶抑制剂的回收。
【IPC分类】C08F8-32, C08F120-22, C08F130-08, C08F8-00, C02F9-08, C02F1-32
【公开号】CN104761672
【申请号】CN201510158599
【发明人】牛俊峰, 尤玉如, 毛健卫, 朱银邦, 肖功年
【申请人】浙江科技学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月3日
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1