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生物酶法制备纳米抗性淀粉生产技术
抗性淀粉具有淀粉特性,却不易被人体小肠消化,可作为低血 糖生成指数的功能性食品,纳米级抗性淀粉因其具有纳米效应,以及大的比表 面积,大量的表面电荷和活性羟基,且抗消化等优势,在作为药物缓释及靶向 释放等方面具有重要的应用潜力,可应用于功能性食品、医药、化妆品等领域。 随着纳米技术在医药、食品等领域的快速发展,人们对纳米尺度材料的研 究应运而生,而功能性纳米抗性淀粉更是研究的热点。多糖大分子例如淀粉和 纤维素等是天然形成的在大自然中大量存在的化合物,具有天然、安全和生物 相容等特点。近年来,国外对抗性淀粉的制备研究非常活跃,发展迅速,并申 报和发表了许多制备抗性淀粉的专利与文献。根据发表在美国《糖尿病,营养与 代谢》Diabetes,Nutrition&Metabolism、《美国临床营养学杂志》AmJClinNutr、 《中国预防医学杂志》等国内外大量临床实验报告表明,纳米级抗性淀粉有助 于改善胰岛素抵抗(即增加胰岛素敏感性)、降低血糖、降低血脂、调节代谢 紊乱等。而我国对抗性淀粉的制备研究正处于起步阶段,目前对于这种抗消化 纳米淀粉的绿色制备,国内外均未有报道。 技术优点或者效益预测:生物酶法制备的纳米抗性淀粉,具有更好地生物相 容性,加工容易,成本低,抗消化等优势,可广泛应用于功能性食品、药物包 埋、缓释、包衣填充等领域,且这种技术具有以下优点:1、原料来源广、安全、 可再生;2、操作简单,适合大规模生产;3、适用于普通仪器设备,对设备仪 器面没有腐蚀性;4、原料利用率高,耗能低,得率高;5、绿色生产,产品可 放心食用。
青岛农业大学 2021-04-11
酶催化的原子转移自由基聚合(ATRPase)和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系
常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒,其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中,生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料,其结构可以有效地保护酶分子活性中心,同时提供更好的底物迁移微环境,从而实现有效的催化作用,载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子,具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性,其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战,同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发,设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合(ATRPase)和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶(SOD-like)和过氧化物酶(POD-like)特性,可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前,相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题,发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition (《德国应用化学》) 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位,硕士生齐美园为第一作者,王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.(a)人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程(b)模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br),以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂,修饰有双键的赖氨酸(N-acryloyl-L-lysine)为聚合单体,在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷,最后通过亚铁配位交联,从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系(如图1所示)。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂,同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶,先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ,进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基,具有低毒性和高生物安全性。同时,ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备,用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用,近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF:anie_202002331.pdf课题组网站:https://qgwang.tongji.edu.cn/
同济大学 2021-04-11
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构,能够承受大应变的反复压缩而不坍塌,同时,碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来,随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视,各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学 2021-02-01
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构,能够承受大应变的反复压缩而不坍塌,同时,碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来,随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视,各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学 2021-01-12
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构,能够承受大应变的反复压缩而不坍塌,同时,碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来,随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视,各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学 2021-04-13
一种多磺酸根离子液体催化制备查耳酮及衍生物的方法
(专利号:201310086922.4) 简介:本发明提供一种多磺酸根离子液体催化制备查耳酮及衍生物的方法,属于有机化学合成技术领域。本发明方法的缩合反应中原料醛与酮的摩尔比为1:1,多磺酸根离子液体催化剂的摩尔量是所用酮或醛的8-10%,反应温度为120-140℃,反应时间为8-20h,反应压力为1个大气压,反应后静置分层,分出的上层产物重结晶后得到产品查耳酮及衍生物。分出的下层含有多磺酸根离子液体催化剂在110℃真空干燥处理2h后可以
安徽工业大学 2021-01-12
一种可控增益的射频功率放大器
本实用新型属于通信设备应用技术领域,尤其涉及一种可控增益的射频功率放大器,包括信号输入、 信号输出、50Ω 功率负载和电源模块,还包括信号输入依次连接的高通滤波器、固定增益放大模块、可 控增益放大模块 1、底通滤波器、可控增益放大模块 2 和功率放大模块,分别与可控增益放大模块 1 和 可控增益放大模块 2 连接的增益控制电压产生模块,与增益控制电压产生模块连接的单片机,与单片机 连接的数字控制模块;电源模块分别与固定增益放大模块、可控增益放大
武汉大学 2021-04-14
铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂的制备方法、产品及应用
本发明公开了一种铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂的制备方法,包括:(1)将铝盐加入到甲酸/甲酸铵的缓冲溶液中,铝盐完全溶解后,加入介孔SBA‑15,吸附完成后,烘干,焙烧得到铝负载的SBA‑15样品;(2)将铝负载的SBA‑15样品置于含有铁离子和铜离子溶液中,浸渍完成后,烘干,可选择的进行焙烧,得到铁‑铜‑铝氧化物复合催化剂。本发明还公开上述制备方法制备得到的催化剂和该催化剂的应用方法。本发明通过Al对介孔材料SBA‑15进行修饰,获得良好Al2O3纳米层,继续负载双金属组分Fe和Cu之后,活性组分继续保持高度分散的纳米层,在中性条件下,催化剂有着良好的降解去除,显示出催化剂极高的催化活性。
浙江大学 2021-04-13
利用植物来源的系列酶催化合成并筛选具有重要医 药价值的糖苷或糖酯
本项目涉及来源于植物的 100 多种糖基转移酶的应用,尤其涉及这些植物 酶在催化药物糖苷、糖酯、医药中间体合成过程中的应用,属于生物制药的酶 催化合成领域。许多次生代谢物的糖苷、糖酯是非常重要的医药成分或其中间 体,例如胞嘧啶阿拉伯糖苷、去氧氟尿苷、博来霉素、依托泊糖苷、噻吩足叶 糖甙、 氨基糖苷类抗生素、毛地黄苷、龙葵碱类糖苷、黄酮糖苷等等,它们在 抗肿瘤、解肝毒、治疗心脏病、抗氧化、防衰老等方面具有重要药用价值。 在医药工业或化学工业,要想获得某种化合物的糖苷主要有两种途径:从 生物体中提取和化学合成。由于在生物体中这些天然产物含量很低,因此提取 量非常有限,纯度难以保证,并且提取过程复杂。如果用化学方法合成,又存 在过程复杂、成本高、环境污染等缺点。相比之下,利用生物酶催方法合成糖 苷糖酯化合物则具有效率高、成本低、环境清洁等优点。本项目将提供来源于 植物的 100 多种糖基转移酶,这些酶的催化特性各不相同,可利用它们催化合 成多种多样的不同化合物的糖苷和糖酯,具有催化效率高,专一性强,方便使 用,资源创新等特点。本技术为利用酶催化方法合成重要的药物、药物中间体 提供了可行的途径,为创新药物和新药筛选提供了关键技术支撑,将带来巨大 的经济效益和社会效益。
山东大学 2021-04-13
利用植物来源的系列酶催化合成并筛选具有重要医药价值的糖苷或糖酯
本项目涉及来源于植物的100多种糖基转移酶的应用,尤其涉及这些植物酶在催化药物糖苷、糖酯、医药中间体合成过程中的应用,属于生物制药的酶催化合成领域。许多次生代谢物的糖苷、糖酯是非常重要的医药成分或其中间体,例如胞嘧啶阿拉伯糖苷、去氧氟尿苷、博来霉素、依托泊糖苷、噻吩足叶糖甙、 氨基糖苷类抗生素、毛地黄苷、龙葵碱类糖苷、黄酮糖苷等等,它们在抗肿瘤、解肝毒、治疗心脏病、抗氧化、防衰老等方面具有重要药用价值。在医药工业或化学工业,要想获得某种化合物的糖苷主要有
山东大学 2021-04-14
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