9001-00-7 / 菠蘿蛋白酶的應(yīng)用

背景^[1-3]

菠蘿蛋白酶又稱菠蘿酶。由菠蘿汁、皮等提取的巰基蛋白酶。淺黃色無定形粉末，微有特異臭。分子量33000。對酪蛋白、血紅蛋白、BAEE的最適pH值是6～8，對明膠是pH值5.0。酶活性受重金屬抑制。略溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氯仿和乙醚。它優(yōu)先水解堿性氨基酸(例如精氨酸)或芳香族氨基酸(例如苯丙氨酸、酪氨酸)的羧基側(cè)上的肽鏈，選擇性水解纖維蛋白，可分解肌纖維，而對纖維蛋白原作用微弱?？捎糜谄【瞥吻濉⑺幱弥涂寡紫[。

菠蘿蛋白酶

生產(chǎn)方法

取新鮮干凈的菠蘿皮、刺、芯等出汁率達45%以上的下腳料，壓榨，取汁濾除果屑。濾液添加0.025-0.05%的苯甲酸，加5%高嶺土進行吸附。將高嶺土吸附物用飽和碳酸鈉溶液調(diào)pH6.7-7.0后，加5%氯化鈉，攪拌后壓濾。取濾液用鹽酸調(diào)pH4.8-5.1，加硫酸銨，靜置沉淀，取沉淀減壓干燥，即為菠蘿蛋白酶。對菠蘿下腳料計，收率0.054-0.103%。生產(chǎn)方法由菠蘿（Ananas comoslgs和A.bracteatus）果實及莖（主要利用其外皮）經(jīng)壓榨提取、鹽析（或丙酮、乙醇沉淀）再分離、干燥而得。

菠蘿蛋白酶的作用：

1、抑制腫瘤細胞的生長

經(jīng)相關(guān)臨床研究觀察表明，菠蘿蛋白酶能抑制腫瘤細胞的生長。

2、對心血管疾病的防治

菠蘿蛋白酶作為蛋白水解酶對心血管疾病的防治是有益的。它能抑制血小板聚集引起的心臟病發(fā)作和中風，緩解心絞痛癥狀，緩和動脈收縮，加速纖維蛋白原的分解。

3、用于燒傷脫痂

菠蘿蛋白酶能選擇性地除皮，使新皮移植得以盡早進行。動物實驗證明，菠蘿蛋白酶對鄰近的正常皮膚無不良影響。局部使用抗生素不影響菠蘿蛋白酶的效果。

4、消炎作用

菠蘿蛋白酶在各種組織中能有效地治療炎癥和水腫（包括血栓靜脈炎、骨骼肌損傷、血腫、口腔炎、糖尿病人潰瘍及運動損傷），菠蘿蛋白酶具有激活炎癥反應(yīng)的潛力。菠蘿蛋白酶還可治療腹瀉。

5、增進藥物吸收

將菠蘿蛋白酶與各種抗生素（如四環(huán)素，阿莫西林等）聯(lián)用，能提高其療效。相關(guān)研究表明,它能促進抗生素在感染部位的傳輸，從而減少抗生素的用藥量。據(jù)推斷，對于抗癌藥物，也有類似的作用。此外，菠蘿蛋白酶能促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

應(yīng)用^[4][5]

用于醋酸纖維素微球的制備及吸附菠蘿蛋白酶的研究

通過一步法合成1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽（[Amim]Cl）離子液體,采用酸堿法從蔗渣纖維素中提取了纖維素,并通過均相法對纖維素進行改性得到醋酸纖維素。以醋酸纖維素為原料,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽（[Amim]Cl）離子液體作為溶劑,并通過反相懸浮法制備醋酸纖維素微球,以再生醋酸纖維素微球為吸附劑,菠蘿蛋白酶為吸附模型,研究多個因素對吸附過程的影響。

主要研究結(jié)論如下:1.研究了以醋酸纖維素為原料、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽（[Amim]Cl）離子液體為溶劑,采用反相懸浮法制備再生醋酸纖維素微球。研究了醋酸纖維素的質(zhì)量分數(shù)、體系溫度、攪拌速度、連續(xù)相用量因素對再生醋酸纖維素微球粒徑分布范圍的影響;并在單因素的基礎(chǔ)上設(shè)計3因素4水平的正交試驗,結(jié)果表明:再生醋酸纖維素微球的最佳制備工藝為:醋酸纖維素的質(zhì)量分數(shù)為4%,攪拌速度650r/min,反應(yīng)溫度80℃。影響粒徑分布范圍的因素大小順序為:醋酸纖維素質(zhì)量分數(shù)>攪拌速度>反應(yīng)溫度。

2.研究了采用粒度分析儀、傅里葉紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、場發(fā)射掃描電鏡（SEM）等對優(yōu)化條件下制備的再生醋酸纖維素微球進行表征,結(jié)果表明:再生醋酸纖維素微球的晶型由晶型I轉(zhuǎn)變?yōu)榫虸I,晶型I為蔗渣纖維素,晶型II為醋酸纖維素,醋酸纖維素微球具有多孔結(jié)構(gòu)。

3.研究了以反向懸浮法制備的再生醋酸纖維素微球為吸附劑,菠蘿蛋白酶為吸附模型,研究溶液p H值、菠蘿蛋白酶的初始濃度、反應(yīng)溫度、吸附時間因素對吸附過程的影響。結(jié)果表明:吸附時間為240min,震蕩溫度為40℃,溶液的初始濃度為1200mg/L,溶液p H值為9.0的條件下再生醋酸纖維素微球?qū)Σぬ}蛋白酶的吸附量為469.1mg/g。

4.研究了對吸附數(shù)據(jù)進行動力學模擬,模擬結(jié)果表明,再生醋酸纖維素微球?qū)Σぬ}蛋白酶的吸附過程更符合二級動力學模型。等溫吸附模型參數(shù)表明再生醋酸纖維素微球?qū)Σぬ}蛋白酶的吸附符合Langmuir等溫吸附模型,屬于單層吸附。根據(jù)熱力學參數(shù)中?G<0時,表明吸附過程是自發(fā)進行的;ΔS>0,說明吸附過程是吸熱反應(yīng),升高溫度有利于吸附;ΔH>0,且高于40KJ.mol-1,本實驗的ΔH為50.78KJ.mol-1,絕對值大于40KJ.mol-1,表明吸附過程中主要作用力為化學鍵力,說明化學吸附占主要作用。動力學結(jié)果表明,再生醋酸纖維素微球?qū)Σぬ}蛋白酶的吸附符合Mckey二級吸附動力學模型。

參考文獻

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