普鲁兰多糖
年产100吨普鲁兰多糖生产车间设计
摘要普鲁兰多糖是一种新型的微生物多糖、目前已广泛的应用于医药、食品、轻工、化工等行业中、本设计的题目为年产100吨普鲁兰多糖生产车间工厂设计。
为满足生产任务的要求，通过查阅相关的书刊文献，收集普鲁兰多糖发酵生产、提取资料，进而设计出经济合理的普鲁兰多糖发酵生产路线。
随后对工艺流程中所涉及的物料和水电汽等进行了衡算，同时完成对主要生产设备和辅助设备的合理选型以及对公用系统和三废处理提出正确可行的设计方案。
此外，本设计还绘制出了厂区总平面布置图、发酵车间的平面布置图、全厂的工艺流程图、发酵罐的结构图和精馏塔的结构图，本项目以玉米淀粉为原料，采用出芽短梗霉发酵法，运用乙醇沉淀、超滤、流化床干燥等技术可使普鲁兰糖转化率达65%。
关键词：普鲁兰多糖；发酵；车间设计AbstactPullulan polysaccharides is a new kind of microbial polysaccharide which has been widely used in medicine, food, light industry, chemical industry, etc, the topic of this graduation projectis anannual output of100 tons of pullulan polysaccharides fermentation plant design. To meet the requirements of the production tasks.by consulting related books and documents, after fermentation production, extraction of pullulan polysaccharides information collection, and then design a economic and reasonable pullulan polysaccharide fermentation production line. Involved in the subsequent process of the material and water vapor to the balance, and completed the rational selection main production equipment and auxiliary equipment as well as to the utility system and "three wastes" treatment feasible design scheme is put forward. In addition, this design also draw out of the factory general layout, the fermentation workshop flat 65 %Key words:pululan polysaccharides；fermentantion；plant design第1章绪论1.1设计内容与要求1.1.1课题来源本设计为齐鲁工业大学大学生工学院下达的任务，年产100吨普鲁兰糖生产车间的设计。
高分子量普鲁兰多糖
高分子量普鲁兰多糖
高分子量普鲁兰多糖是一种天然高分子聚合物，主要由葡萄糖单元连接而成。
它具有多种特殊性质和广泛的应用，其分子量高，平均分子量可达40-2000KDa，甚至更高。
这种多糖的结构独特，由麦芽三糖通过α-1，6-糖苷键结合形成，并通过α-1，4－糖苷键连接三个葡萄糖形成麦芽三糖，进一步形成了高分子量的线形多糖。
其中α-1，4-糖苷键与α-1，6-糖苷键的比例为2：1，聚合度为200-5000。
普鲁兰多糖具有优秀的生物相容性和生物可降解性，对人体无毒副作用，因此在医药领域应用广泛。
它可以用作医用敷料、药物缓释剂、注射剂、骨修复材料和人工血管等。
此外，普鲁兰多糖还可以作为食品添加剂，具有增稠、稳定乳化等功能。
在食品工业中，普鲁兰多糖因其良好的成膜性能、氧气隔绝性能以及稳定性，被广泛用于胶囊成型剂、增稠剂、粘合剂、食品包装等。
普鲁兰多糖作为培养基原料
普鲁兰多糖作为培养基原料
普鲁兰多糖（Pullulan）是一种由出芽短梗霉（Aureobacidium pullulans）发酵产生的细胞外纯天然高分子多糖。
它是一种水溶性粘质多糖，由葡萄糖通过O-1,4-糖苷键连
接的麦芽三糖重复单位组成。
普鲁兰多糖具有较高的分子量（一般在4.8×10^4至
2.2×10^6之间），结构富有弹性，溶解度较大。
普鲁兰多糖在医药、食品、轻工、化工和石油等领域具有广泛的应用。
在食品行业，它被用作稳定剂、增稠剂和被膜剂等。
在医药领域，普鲁兰多糖由于其独特的物理和化学性质，被用作药物载体、药物控释系统和生物材料等。
当普鲁兰多糖作为培养基原料时，它可以为微生物提供碳源和能量。
由于普鲁兰多糖具有良好的水溶性和生物相容性，它可以促进微生物的生长和代谢。
此外，普鲁兰多糖还可以通过调节培养基的粘度和成膜性，改善微生物培养的条件。
在实际应用中，研究者可以通过改变培养基中普鲁兰多糖的浓度来调控微生物的生长特性。
例如，在发酵过程中，提高普鲁兰多糖浓度可以促进高分子量普鲁兰多糖的产生。
同时，通过研究普鲁兰多糖发酵过程中基因的转录差异，可以揭示影响普鲁兰多糖分子量调控的关键基因，为优化培养基配方提供依据。
总之，普鲁兰多糖作为一种培养基原料，在微生物培养中具有重要作用。
通过调整普鲁兰多糖浓度和探究其对微生物生长特性的影响，可以为发酵工艺优化和产率提高提供支持。
普鲁兰多糖国家标准
普鲁兰多糖国家标准普鲁兰多糖，又称多糖肽，是一种具有多种生物活性的多糖类化合物，广泛存在于天然植物和动物体内。
它具有增强免疫力、抗氧化、抗肿瘤、抗炎等多种保健功能，因此备受关注。
为了规范普鲁兰多糖产品的生产和质量控制，制定普鲁兰多糖国家标准势在必行。
普鲁兰多糖国家标准的制定，旨在规范普鲁兰多糖产品的生产工艺、质量要求、检测方法等方面的内容，以保证产品的安全、有效和稳定性。
标准的制定需要充分考虑普鲁兰多糖的生物活性、提取纯度、分子量、结构特征等因素，确保产品的质量和功效。
在普鲁兰多糖国家标准中，应包括对普鲁兰多糖产品的生产工艺要求，包括原料的选择、提取工艺、纯化工艺、成品的包装、储存等方面的规定。
同时，还应明确普鲁兰多糖产品的质量指标，如多糖含量、蛋白质含量、水分含量、重金属和有害物质的限量标准等。
此外，还需要规定普鲁兰多糖产品的检测方法，确保产品质量的可控性和可比性。
普鲁兰多糖国家标准的制定，对于行业发展和消费者权益保护具有重要意义。
一方面，标准的制定可以规范市场秩序，防止劣质产品充斥市场，保护消费者的合法权益。
另一方面，标准的制定可以推动行业技术进步，提高产品质量，促进行业的健康发展。
在制定普鲁兰多糖国家标准的过程中，需要充分听取行业内外专家的意见，结合国内外相关标准和法规的要求，制定科学、合理的标准体系。
同时，还需要加强对标准的宣传和推广工作，提高行业从业人员的标准意识，推动标准的落地和执行。
总之，普鲁兰多糖国家标准的制定，是行业发展和产品质量保障的需要，也是对消费者负责的表现。
只有通过制定科学合理的标准，才能推动普鲁兰多糖产品行业的健康发展，保障产品质量和消费者权益，促进行业的可持续发展。
希望各方共同努力，推动普鲁兰多糖国家标准的顺利制定和实施，为行业发展和社会福祉做出积极贡献。
普鲁兰多糖产品介绍
普鲁兰多糖品名：普鲁兰多糖、普鲁兰糖、茁霉多糖、短梗霉多糖、普鲁兰、支链淀粉、出芽短梗酶多糖、出芽短梗孢糖普鲁兰多糖英文名称：Pullulan
普鲁兰多糖CAS号：9057-02-7
普鲁兰多糖分子式：(C37H62O30)n
普鲁兰多糖颜色和性质：普鲁兰多糖为白色固体粉末。
普鲁兰多糖是一种水溶性粘质多糖，成品为白色固体粉末。
由于普鲁兰多糖具有良好的成膜、成纤维、阻气、粘接、易加工、无毒性等特性，已广泛应用于食品、轻工、化工和石油等领域。
安泰生物科技有限公司是以销售食品添加剂为主的公司，从事多种食品添加剂产品的销售。
公司坚持"质量为本，科技创新"的宗旨，从原料采购、工艺操作到品质检验，都严格遵守国际质量标准进行管理，竭诚服务于广大新老客户。
普鲁兰多糖溶解方法
普鲁兰多糖普鲁兰多糖（普鲁兰糖/茁霉多糖/短梗霉多糖/出芽短梗酶多糖/出芽短梗孢糖/普鲁兰多糖/PULULAN）收载于《已使用化妆品原料名称目录》，因其工业生产主要由出芽短梗霉发酵得来，故收载名称为出芽短梗酶多糖。
普鲁兰多糖是由葡萄糖残基组成的直链状同型多聚糖葡萄糖以 α-1, 4-糖苷键连接成麦芽三糖，麦芽三糖由 α-(1→6) 糖苷键连接形成高分子普鲁兰多糖[1]。
普鲁兰多糖具有水溶性、可食用性、成膜性、阻气性[2]，因此在医药行业作为胶黏剂、胶囊材料，普鲁兰多糖在日本作为食品添加剂已有 20 多年历史, 普鲁兰多糖已被美国药典和日本药典收录。
广泛应用于医药工业，食品工业、化妆品、保健品领域。
普鲁兰多糖是一种生物多糖，因该多糖有良好的水溶性、分散性、成膜性、吸湿性和无毒害性、可以作为化妆品中的粘性填加物：不仅效果与透明质酸相差无几，而且在价格方面远比用于化妆品的透明质酸要低廉。
现在被广泛应用到化妆品当中，促进细胞再生，属于天然健康化妆品原料。
一.普鲁兰多糖的性质1.1 黏附性普鲁兰多糖与一般多糖相比，具有明显的黏附特性，易于在皮肤表面附着。
因该多糖有良好的水溶性、分散性、成膜性、吸湿性和无毒害性，可以作为化妆品中的黏性填加物。
1.2 无毒性与安全性根据普鲁兰多糖的急性、亚急性和慢性毒性试验、变异源性试验结果，即使普鲁兰多糖的投用量达到 LD50(半致死剂量)的界限量 15g/kg，普鲁兰多糖都不会引起任何生物学毒性和异常状态的产生，所以用于化妆品十分安全。
1.3 稳定性普鲁兰多糖的分子呈线状结构，因此与其他多糖类相比，普鲁兰多糖水溶液黏性较低，不易形成胶体，是黏附性强的中性溶液。
普鲁兰多糖溶解性好，在冷水中即可迅速溶解，且溶液长期稳定，无“老化”现象，不易受 pH 值或各种盐类影响。
普鲁兰多糖的糖苷键在强酸加热或普鲁兰酶作用下发生水解，常温环境中理化性质稳定。
普鲁兰多糖自身黏度性质已有研究：其水溶液在 20-70 ℃、 pH1-12 条件下，多糖分子构象稳定，比浓黏度基本保持不变；不同金属离子的加入可不同程度增加比浓黏度[1]。
普鲁兰多糖资料
普鲁兰多糖简介普鲁兰多糖是一种以玉米为原料发酵而成的胞外水溶性粘质多糖，又名短梗霉多糖、茁霉多糖，英文名Pulullan ，它是1938年由R ． Bauer 发现的一种特殊的微生物多糖。
该多糖主要是由麦芽三糖通过α-1， 6糖苷键连接而成。
由于该多糖独特的结构和性质，在医药、食品、石油、化工等行业具有广泛的应用前景。
因其在自然界可被微生物降解利用，不会引起环境污染，故被誉为无公害塑料。
2006年5月19日．国家卫生部发布了第8号公告，普鲁兰多糖为新增四种食品添加剂产品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、复合调味科和果蔬汁饮料中用作被膜剂和增稠剂。
CAS 号 9057-2-7分子式 (C37H62O30)n一、生产工艺二、普鲁兰多糖的性质 普鲁兰多糖是无色、无味、无臭的高分子物质，非晶体的白色粉末，是非离子性、非还原性多糖，性质可以表现于以下几个方面。
1、 无毒性、安全性 玉米 淀粉 葡萄糖 发酵 粗制 精制 烘干 菌种普鲁兰多糖成品根据普鲁兰多糖的急性、亚急性和慢性毒性试验、变异源性试验结果，即使普鲁兰多糖的投用量达到LD50(半致死剂量)的界限量15g／kg，普鲁兰多糖都不会引起任何生物学毒性和异常状态的产生，所以用于食品和医药工业十分安全。
2、溶解性普鲁兰多糖能够迅速溶解于冷水或温水，溶解速度比羧甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯醇、聚乙烯醇等快二倍以上，溶液中性，不离子化、不凝胶化、不结晶。
可与水溶性高分子如羧甲基纤维素、海藻酸钠和淀粉等互溶，不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂。
但其酯化或醚化后，其理化性质将随之改变。
根据置换度不同，可分别溶于水和丙酮、氯仿、乙醇及乙酸乙酯等有机溶剂。
3、稳定性普鲁兰多糖的分子呈线状结构，因此与其他多糖类相比，普鲁兰多糖水溶液粘性较低，不会形成胶体，是粘附性强的中性溶液。
不易受pH值或各种盐类影响，尤其对食盐维持稳定的粘度。
此外， pH值在 3以下时若长时间加热，会与其他多糖一样，部分分解，从而导致溶液粘度下降。
0.5%的普鲁兰多糖粘度
普鲁兰多糖（Pullulan）是一种由出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）发酵产生的水溶性多糖。
它具有许多优良的性质，如高粘度、低毒性、良好的生物降解性和可再生性等，因此在食品、医药、化妆品等领域有着广泛的应用。
0.5%的普鲁兰多糖粘度，粘度是流体流动阻力的一种度量，通常用泊（poise）或帕斯卡·秒（Pa·s）来表示。
在实际应用中，我们通常会使用粘度计来测量溶液的粘度。
测量普鲁兰多糖溶液粘度的方法如下：
1. 准备一个已知粘度的标准溶液，例如水的粘度为1 mPa·s。
2. 将标准溶液和待测溶液分别倒入两个粘度计的样品容器中。
3. 将粘度计的转子放入样品容器中，使其完全浸没在液体中。
4. 打开粘度计的电源，设置合适的转速，使转子开始旋转。
5. 当转子稳定旋转后，记录下此时粘度计显示的数值。
这个数值就是待测溶液的粘度。
6. 通过比较待测溶液和标准溶液的粘度值，可以计算出待测溶液的相对粘度。
例如，如果待测溶液的粘度为0.5 mPa·s，而标准溶液的粘度为1 mPa·s，那么待测溶液的相对粘度为0.5。
7. 最后，根据实际需要，可以将相对粘度转换为百分比形式。
例如，0.5%的普鲁兰多糖溶液的相对粘度为0.5。
普鲁兰多糖质量标准
普鲁兰多糖质量标准
普鲁兰多糖是一种多糖类化合物，其质量标准通常包括以下几个方面：
1. 外观：普鲁兰多糖应为无色或微黄色的粉末状物质，无明显异物。
2. 溶解性：普鲁兰多糖应在水中能够溶解，形成透明或微浑浊的溶液。
3. 水分含量：普鲁兰多糖的水分含量应符合规定的范围，一般不超过10%。
4. 粒径分布：普鲁兰多糖的粒径分布应符合规定的范围，一般在10-100微米之间。
5. 纯度：普鲁兰多糖的纯度应符合规定的要求，一般要求纯度在90%以上。
6. 残留溶剂：普鲁兰多糖的残留溶剂含量应符合规定的限制，一般要求溶剂残留量低于规定的限值。
7. 重金属含量：普鲁兰多糖的重金属含量应符合规定的限制，一般要求重金属含量低于规定的限值。
以上是普鲁兰多糖常见的质量标准，具体标准可能会根据不同的应用领域和生产要求而有所差异。
磷酸化普鲁兰多糖与普鲁兰多糖的关系
磷酸化普鲁兰多糖与普鲁兰多糖的关系磷酸化普鲁兰多糖与普鲁兰多糖的关系普鲁兰多糖是一种多糖类化合物，由多个糖分子通过糖基之间的糖苷键连接而成。
它在生物体内广泛存在于细胞外基质中，如软骨、皮肤和血管壁等组织中。
普鲁兰多糖具有多种生物活性，如抗炎、抗氧化和免疫调节等，因此受到了广泛的研究关注。
然而，普鲁兰多糖的生物活性往往受到其结构的限制。
普鲁兰多糖的结构特点是多糖链上存在着大量的羟基（–OH），这些羟基有可能被磷酸化修饰，形成磷酸化普鲁兰多糖。
磷酸化是一种常见的生物修饰过程，通过在分子中引入磷酸基团，可以改变分子的电荷、溶解性和反应活性等性质。
磷酸化普鲁兰多糖与普鲁兰多糖之间存在着密切的关系。
首先，磷酸化可以改变普鲁兰多糖的生物活性。
磷酸化可以增强普鲁兰多糖的抗氧化和抗炎能力，提高其免疫调节活性。
此外，磷酸化还可以调节普鲁兰多糖与其他生物分子的相互作用，如细胞信号转导通路、细胞外基质蛋白的结合等。
其次，磷酸化普鲁兰多糖的形成受到多种因素的调控。
在生物体内，磷酸化普鲁兰多糖的形成受到多种激酶酶的调控。
激酶酶可以通过磷酸化方式增加普鲁兰多糖上的磷酸基团数量，从而增强其生物活性。
此外，一些生物分子的磷酸化状态也可以影响普鲁兰多糖的磷酸化程度，进而调控其功能。
最后，磷酸化普鲁兰多糖还可以通过特定的酶来降解。
磷酸化状态的普鲁兰多糖可能通过一系列酶的作用，如磷酸酶、磷酸酶等，被降解为非磷酸化状态的普鲁兰多糖。
这种降解过程可能与多种生物活性的调节有关，同时也为细胞内外的代谢过程提供了能量。
总之，磷酸化普鲁兰多糖与普鲁兰多糖之间存在着密切的关系。
磷酸化可以改变普鲁兰多糖的生物活性，同时也受到多种因素的调控。
对于理解普鲁兰多糖的生物功能和开发相关的药物具有重要意义。
希望通过进一步的研究，可以揭示磷酸化普鲁兰多糖与普鲁兰多糖之间的调控机制，为相关疾病的治疗提供新的思路和手段。
普鲁兰多糖生物合成及高产菌株定向选育的研究
普鲁兰多糖生物合成及高产菌株定向选育的研究普鲁兰多糖，这个名字听起来有点复杂，但说白了就是一种好东西。
想象一下，你在沙滩上玩沙子，普鲁兰多糖就像是让沙子更加细腻、易于塑形的魔法材料。
这个糖不仅在食品工业里大显身手，还在医药、化妆品等领域有着无可替代的地位。
有人说它是“天然的粘合剂”，哈哈，确实如此。
它能增强产品的质感，增加稠度，甚至提高口感，真的是个小帮手。
普鲁兰多糖到底是怎么来的呢？别着急，我们得从头说起。
它的生物合成过程就像一场大戏，演员、舞台、道具缺一不可。
普鲁兰多糖是由一些小微生物制造的，主要是一些细菌，比如说变形链霉菌。
这些小家伙们在适宜的环境下，就开始了他们的“工作”。
它们在合成这个糖的时候，简直就像是在做手工艺品，捏捏、揉揉，最后就造出了美味的普鲁兰多糖。
要让这些小微生物发挥出最大的潜力，选育出高产的菌株就显得特别重要。
就好比你在选拔篮球队员，得找那些跑得快、投得准的。
科学家们可真是花了不少心思。
想象一下，他们在实验室里像侦探一样，筛选、培养，试验各种条件，最后找到那些最棒的菌株。
有人甚至说，这就像是在进行一次“菌株相亲”，谁产糖多，谁就能“脱单”。
真是个趣事！说到这里，或许有人会问，这些高产菌株有什么特别之处呢？它们的基因可是经过精挑细选的。
就好比你选水果，想要个大苹果，当然不能选那些小小的、瑟瑟发抖的。
科学家们通过基因编辑、突变诱导等技术，让这些菌株在生产普鲁兰多糖的时候，效率高得让人咋舌。
就像是给它们开了挂一样，哇，真是太神奇了！好啦，咱们说说这个研究的意义。
普鲁兰多糖在市场上的需求可不是盖的。
随着人们对健康的追求，天然、无添加的产品越来越受到欢迎。
普鲁兰多糖作为一种天然的增稠剂、稳定剂，简直就像是食品界的“明星”。
一旦找到高产的菌株，生产效率提高，成本降低，那简直就是给企业送上了“致富金钥匙”。
谁不想把产品做得更好呢？除了食品行业，普鲁兰多糖在医药领域的应用也让人眼前一亮。
普鲁兰多糖分子结构的最简单元
普鲁兰多糖分子结构的最简单元标题：探寻普鲁兰多糖分子结构的奥秘导言在生物化学的世界中，普鲁兰多糖是一种具有重要生物学功能的多糖分子，它在细胞壁的形成、细胞间通讯等方面起着重要的作用。
作为一种复杂的生物大分子，普鲁兰多糖的分子结构一直以来备受关注。
在本文中，我们将深入探讨普鲁兰多糖分子结构的最简单元，以期从中揭示这一生物大分子的奥秘。
一、普鲁兰多糖的定义和特点普鲁兰多糖是一类由多种糖分子经过聚合而成的生物大分子，它在植物细胞壁、真菌细胞壁、甲壳动物外骨骼等生物体中起到支撑结构的作用。
普鲁兰多糖具有多种不同的结构，其中包括α-葡聚糖、β-葡聚糖、木聚糖等。
在这些分子中，最简单的普鲁兰多糖分子结构又是什么样的呢？二、普鲁兰多糖分子结构的最简单元经过深入研究，科学家们发现，普鲁兰多糖的分子结构最简单的形式是由葡萄糖分子经β-1,4-糖苷键连接而成的线性链状结构。
这种线性结构是普鲁兰多糖分子中最基本、最简单的单元，它在普鲁兰多糖的分子结构中占据着重要的地位。
三、普鲁兰多糖分子结构的复杂性然而，我们不能仅仅停留在线性链状结构的层面来理解普鲁兰多糖的分子结构。
事实上，在细胞壁的形成过程中，普鲁兰多糖分子往往会形成复杂的三维空间结构，包括微纤维、微丝等结构。
这些结构不仅赋予普鲁兰多糖分子强大的机械强度，还在细胞通讯、信号传导等方面发挥着重要作用。
结论与展望通过对普鲁兰多糖分子结构的最简单元进行探讨，我们进一步理解了这一生物大分子的基本构成。
然而，要全面深刻地认识普鲁兰多糖的分子结构，我们还需要从更广泛的层面进行研究，包括纳米级结构、生物功能等方面的探索。
相信随着科学技术的进步，我们对普鲁兰多糖分子结构的理解将会越来越深入，也会为生物医学、材料科学等领域的发展带来更多的启发和创新。
个人观点与理解在我看来，普鲁兰多糖作为一种重要的生物大分子，其分子结构的研究不仅对于生物学理论的深化具有重要意义，同时也具有广阔的应用前景。
普鲁兰多糖的分离纯化及结构鉴定
普鲁兰多糖的分离纯化及结构鉴定作者：曹海石添加日期：2011-08-20 23:21:02 浏览：270次普鲁兰多糖是由茁芽短梗霉(A u reobasid ium p u llu lans) 分泌的胞外多糖[ 1 ] , 它具有无毒害、粘结性强和成膜性好等优良特性, 可作为食品、医药方面的粘合剂和包装材料. 此外, 也广泛应用于水果蔬菜保鲜、种子保护、化妆品和卷烟生产等方面, 是一种新型的多功能生物产品, 有较好的应用前景[ 2, 3 ]. 目前, 普鲁兰多糖的应用国外已申请了多项专利, 我们实验室经紫外诱变筛选出一株高产普鲁兰多糖的菌株(A u reobasid ium p u llu lans JB518) [ 4 ] , 对其产生的多糖进行了分离纯化, 该纯化方法简便、回收率高. 同时通过薄层层析、红外光谱及核磁共振等方法对其结构进行了鉴定, 证实了它的基本结构单位为麦芽三糖, 每个麦芽三糖之间由A(1→6)糖苷键相连, 这为该变异菌株的应用提供了理论依据.DEA E2纤维素为W hatm an 产品,Sephadex G2100 为Pharm acia 产品,普鲁兰多糖 (Pu llu lan) 标准品、麦芽三糖和普鲁兰酶(EC. 3.2. 1. 41) 为Sigm a 产品,其它化学试剂均为国德国B ruker1FS66V 真空型红外光谱仪. 美国V arian 公司U n ity 400 NMR 仪.将本实验室经紫外诱变获得的茁芽短梗霉(JB518) , 在含2% 蔗糖, 012% 的酵母浸膏, 012% KH2PO 4, 0. 1%MgSO 4•7H2O , 0. 1%NaOH 和0. 04% (NH4)2 SO4的液体培养基中培养, 在250 mL 锥形瓶中加入50 mL 培养基, 用接种环移菌3 次, 于28 ℃发酵96 h, 发酵液in 的转速下离心30 m in, 去沉淀, 上清液加入2 倍无水乙醇, 搅拌、放置过夜,使普鲁兰多糖充分沉淀. 沉淀液以4 500 r/min 离心30 min, 得普鲁兰多糖沉淀, 沉淀依次用丙酮、乙醚洗涤, P1O5干燥, 即得普鲁兰多糖粗品, 从50 mL 发酵液中可得其粗品115 g.1. 3 多糖及蛋白质含量的测定采用改良的苯酚2硫酸法[ 5 ]. 取待测溶液012 mL , 加入浓度为50 gˆL 的苯酚溶液014mL , 混合均匀后迅速加入2 mL 浓H2SO 4, 振荡摇匀, 于室温放置30 m in, 用721 分光光度计在490 nm 处测定光吸收值.采用Low ry 法[ 6 ] , 以牛血清白蛋白为标准蛋白测定蛋白质含量.1. 4 核磁共振光谱测定及薄层层析1H NMR 频率399195MHz, 90 ℃脉冲25 Ls, 脉冲延迟时间316 s, 累加128 次, 溶剂DM SO 2d6, 参考标准: DDM SO = 2150, 样品浓度5% (质量体积分数) , 控温误差±0. 1 ℃. 13C NMR 频率100157MHz, 90 ℃脉冲14 Ls, 脉冲间隔115 Ls, 宽带噪音去偶, 累加3 000次, 溶剂DM SO 2d6, 参考标准: DDM SO = 39160, 样品质量体积分数12% , 控温误差±0. 1 ℃.薄层层析(TLC) 采用硅胶板法[ 7 ]. 在10 g 硅胶G260 干粉中加入0102mo lˆL 的乙酸钠溶液25 mL , 搅拌均匀, 平铺在玻璃板上, 自然晾干后, 于120 ℃加热活化30 m in, 制成硅胶板.1. 5 刚果红实验Fig. 1 Curve eluted on DEAE-cellulosecolumn by waterFig. 2 Curve eluted on DEAE-cellulosecolumn by Na2B4O7 solution参照文献[ 8 ]方法. 刚果红溶液浓度为215×10- 5 mo lˆL , 普鲁兰多糖溶液质量浓度为10 m gˆmL. 将N aOH 依次配成不同浓度(012～ 110 mo lˆL ) , 将普鲁兰多糖溶液和刚果红溶液混合(体积比1∶1) , 然后加入与混合液等体积的不同浓度的N aOH, 静置15 m in 后, 用721 分光光度计依次测定混合液在不同浓度的N aOH 溶液中最大吸收波长的变化(以刚果红溶液为对照).2 结果与讨论2. 1 普鲁兰多糖的纯化2. 1. 1 Savage 法参照文献[9 ]方法. 将610 g 普鲁兰多糖粗品稀释成115% 的水溶液400mL , 加入100 mL 氯仿ˆ丁醇混合液(体积比4∶1) , 充分振荡使蛋白质析出, 以2 000 rˆm in离心30 m in, 除去沉淀, 将上清液再用此方法处理, 重复7 次. 最后得到脱去蛋白的上清液.将该上清液逆向流水透析3 d, 将其减压浓缩至200 mL 左右, 加入2 倍体积无水乙醇, 充分搅拌, 放置过夜, 使普鲁兰多糖沉淀, 沉淀液以4 500 rˆm in 离心30 m in, 将沉淀用丙酮、乙醚依次洗涤, P2O 5 干燥, 得普鲁兰多糖粉末518 g.2. 1. 2 DEA E2纤维素柱层析将经Savage 法除蛋白的普鲁兰多糖粉末溶于10 mL 蒸馏水中, 进行DEA E2纤维素(硼酸型) 柱层析(313 cm ×40 cm ) , 洗脱速度为1 mLˆm in. 首先用蒸馏水洗脱, 分部收集(每管5mL ) , 用改良的苯酚2硫酸法比色鉴定多糖部分, 洗脱曲线如图1所示. 收集多糖峰, 减压浓缩、透析、冷冻干燥得412 g 样品1. 该层析柱用0112mo lˆL 硼砂洗脱, 洗脱曲线如图2 所示. 同样收集多糖峰, 浓缩、透析、冷冻干燥得115 g 样品2.0 3 7 1 高等学校化学学报Vo l. 20©1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.2. 1. 3 Sephadex G2100 柱层析分别取样品1 和样品2 溶液进行Sephadex G2100 柱层析(1 cm ×100 cm ) , 进样量为015 mL , 样品质量分数为017% , 用蒸馏水进行洗脱, 洗脱速度为4 mLˆh , 用改良的苯酚2硫酸法比色鉴定多糖部分, 洗脱曲线如图3 和图4 所示. 样品1和样品2 各有一个洗脱峰, 收集洗脱峰后分别冷冻干燥得白色粉末410 g P1和112 g P2.Fig. 3 Gel f iltration of sample 1 on SephadexG-100 columnFig. 4 Gel f iltration of sample 2 on SephadexG-100 column经过Savage 法、DEA E2纤维素柱层析及Sephadex G2100 柱层析将发酵得到的普鲁兰多糖进行纯化, 获得了纯品普鲁兰多糖, 总收率6617%.2. 2 结构研究2. 2. 1 薄层层析取普鲁兰酶1 m g (含4 个酶活力单位) 溶于115 mL 柠檬酸2磷酸二氢钠缓冲液中(pH 510, 0103 mo lˆL ) , 将酶液均匀分为3 份, 分别加入10 m g 普鲁兰多糖标准品、P1 及P2, 然后在37 ℃培养箱中保温酶解2 h, 将酶解液以标准麦芽三糖为对照在G260 硅胶薄板展层, 展层体系为乙腈ˆ水(体积比85∶1) , 以硫酸ˆ甲醇(体积比1∶3) 为显色剂, 展层完毕后将显色剂喷于硅胶板上, 在105 ℃加热显色. 由于普鲁兰酶可特异地水解多糖分子中的A(1→6) 糖苷键, 而对其它糖苷键并没有作用, 所以普鲁兰多糖在普鲁兰酶的作用下, 水解为麦芽三糖, 而其它多糖却无此结果. 从薄层层析图谱中可见, 普鲁兰多糖标准品和P1 被普鲁兰酶水解后都形成了麦芽三糖. 说明P1 是由A(1→6) 糖苷键结合的麦芽三糖所组成, 即是普鲁兰多糖. P2 在酶的作用下没有发生降解, 依然是多糖大分子,停留在原点位置, 从而证明P2 不是普鲁兰多糖而是其它多糖.2. 2. 2 红外光谱P1, P2 及标准普鲁兰多糖的红外光谱分析表明, 多糖分子的特征峰为1 200～ 1 030 cm - 1处的MC= O 峰和930～ 900 cm - 1处的D 2吡喃葡萄糖环振动峰[ 10, 11 ]. 普鲁兰多糖标准品与P1 谱中出现多糖的特征峰, 其两条谱线几乎完全相同, 但与P2 谱线相差较大,说明P1 为普鲁兰多糖, P2 为其它糖分子.2. 2. 3 核磁共振将纯品普鲁兰多糖P1 经核磁共振光谱分析, 其质子峰位移出现在D 3. 1～ 5. 4 之间, 由于—OH 效应致使谱峰略增宽. 环侧基—CH2OH 的特征峰出现在D 60. 34, 60. 58处, 表明结构单元中含2 个—CH2OH 基团. 由于多糖相连, 其糖苷键相连的C1 峰移向低场, 出现在D 98174, 100156 和101129 处, 证明结构单元含有不等同的C1, 其它各峰出现在D67. 03～ 80. 61处. 由1H 和13C NMR 特征峰可知, 该样品与普鲁兰多糖的结构一致.2. 2. 4 刚果红实验刚果红(Congo red) 是一种染料, 分子式为C32H22N 6O 6S2N a2, 它可与具有多股螺旋构象的多糖形成配合物, 配合物的最大吸收波长同刚果红相比发生红移. 在一定的N aOH 浓度范围内, 配合物出现亚稳区[ 12 ]. 普鲁兰多糖在刚果红实验中, 与刚果红配合物1 3 7 1 No. 11 曹海石等: 普鲁兰多糖的分离纯化及结构鉴定©1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.的最大吸收波长虽然也发生红移, 但未出现亚稳区, 表明普鲁兰多糖分子并不存在多股螺旋构象. 这是由于普鲁兰多糖分子是由重复单位麦芽三糖经A(1→6) 糖苷键连接而形成的线性分子, 在该多糖的糖链中存在大量的(33% )A(1→6) 糖苷键, 由于A(1→6) 糖苷键存在一定的旋转自由度, 所以缺乏刚性, 在水溶液中有很大的柔曲性, 不易形成螺旋构象. 此外, 虽然普鲁兰多糖分子也含有66% 的A(1→4) 糖苷键, 但在一个重复单位中(3 个葡萄糖分子) 由于空间位阻也很难形成螺旋结构. 因而普鲁兰多糖分子不可能具有单股螺旋、带状等规则结构[ 13 ]. 其在水溶液中的构象只能为无规卷曲. 综上所述, 我们诱变得到的高产菌株(A u reobasidium pu llu lan s JB518) 经发酵得到的多糖确为普鲁兰多糖, 其构象为无规卷曲.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
胆固醇改性普鲁兰多糖作为药物纳米粒载体的初步评价
Abstract
To further develop cholesterol-modified pullulan self-aggregated nanoparticles (CHSPNs) as a drug nanocarrier, CHSP was synthesized and characterized. Its cholesterol degree determined by 1H NMR was 5.2 cholesterol groups per hundred glucose units. CHSPNs were prepared in aqueous media and characterized by dynamic laser light-scattering (DLS), zeta potential and transmission electron microscopy (TEM). These nanoparticles were almost spherical in shape, and the zeta potentials of CHSPNs were near zero in aqueous media. CHSPNs can be stable at least 2 months with no significant size and zeta potential changes.
普鲁兰多糖，一种非常重要的中性和线性天然多糖， 作为大分子药物载体具有许多优点，例如，高度水溶性，无 毒，非致突变性，可食用，缺乏免疫原性和作为血浆扩张剂 的有用性，多个羟基化学改性。许多研究报道，一些两亲性 普鲁兰多糖衍生物可形成自聚集的NPs，用作药物递送的载 体。作为两亲性普鲁兰多糖衍生物之一的胆固醇修饰的普鲁 兰多糖（CHP）可以通过胆固醇和普鲁兰多糖之间的反应使 用1,6-己基二异氰酸酯来合成，并且其自聚集的CHP 纳米粒 子可以用作药物递送系统。
Pullulan, a very important neutral and linear natural polysaccharide, has many advantages as a macromolecular drug carrier, e.g. highly water-soluble, non-toxic, nonmutagenic, edible, lacks immunogenicity, and usefulness as a plasma expander, multiple hydroxyl groups that can readily be modified chemically. Many investigations have reported that some amphiphilic pullulan derivatives can form self-aggregated NPs to be used as the carrier for drug delivery . Cholesterol-modified pullulan (CHP), as one of amphiphilic pullulan derivatives, can be synthesized using 1,6-hexyldiisocyanate linkages by the reaction between cholesterol and pullulan , and its selfaggregated CHP NPs can be used as drug delivery systems or artificial molecular chaperones .
The unusual physic-chemical properties of NPs are attributable to their small size, chemical composition, surface structure, solubility, shape and aggregation. The biological impacts and the biokinetics of NPs are dependent on their physicochemical parameters, which can modify cellular uptake, protein binding, clearance, metabolism, translocation from portal of entry to the target site. However, the properties may also cause new side effects and differential toxicity profiles. The pharmacokinetic profiles of the parent drug and the drug encapsulated in the NPs are often different. In vivo systems are extremely complicated and the data of nanotoxicity from the cell culture systems are imperfect. Therefore, it is very important to understand the relationship between the NP’s physic-chemical properties and its behavior in vivo . surface structure：表面结构 biokinetics：生物动力学 parameters：参数 metabolism：代谢 parent drug：母体药物 encapsulate：包封 纳米粒子的不寻常的物理化学性质归因于它们的小尺寸， 化学组成，表面结构，溶解性，形状和聚集。 NPs的生物学影响 和生物动力学取决于其物理化学参数，其可以改变细胞摄取，蛋 白质结合，清除，代谢，从入口到目标位点的转运。然而，性质 也可能引起新的副作用和不同的毒性特征。母体药物和包封在 NPs中的药物的药代动力学概况通常是不同的。体内系统是非常 复杂的，并且来自细胞培养系统的纳米毒性的数据是不完美的。 因此，理解NPs的物理化学性质和其在体内的行为之间的关系是 非常重要的。
Single dose toxicity test in mice was investigated for the safety evaluation of CHSPNs as a drug nanocarrier, and the result showed CHSPNs were well tolerated at the dose of 200mg/kg in e. Epirubicin (EPI)-loaded CHSPNs (EPI-CHSPNs) were prepared and the in vivo pharmacokinetics and biodistribution were studied. Compared with the EPI solution, EPI-CHSPNs have exhibited higher plasma drug concentration, longer half-life time (t1/2) and the larger area under-the-curve (AUC). Moreover, the drug level of EPICHSPNs increased in liver and decreased in heart. The results indicated that CHSPNs were stable, safe and may be a promising drug delivery carrier.
toxicity：毒性的 EPI：表柔比星 pharmacokinetics：药代动力学 biodistribution：生物分布 plasma：血浆 ACU：曲线下面积
对小鼠的单剂量毒性试验进行了关于胆固醇改性的普鲁兰多 糖自聚集纳米粒子作为药物纳米载体的安全性评价的研究，结果 显示CHSPNs在小鼠中以200mg / kg的剂量耐受性良好。加载表柔 比星（EPI）制备CHSPNs（EPI-CHSPNs），并且进行体内药代 动力学和生物分布研究。与EPI溶液相比，EPI-CHSPNs显示更高 的血浆药物浓度，更长的半衰期(t1/2)和更大的曲线下面积 （AUC）。此外，EPI-CHSPNs的药物水平在肝脏中增加并在心 脏中减少。结果表明，CHSPNs是稳定，安全的，可能是一个有 希望的药物传递载体。
CHSP：胆固醇琥珀酰基普鲁兰 synthesize：合成 characterized：表征 aqueous media：水性介质 DLS：动态激光散射 TEM：透射电镜 为了进一步开发胆固醇改性的普鲁兰多糖自聚集纳米粒 子（CHSPNs）作为药物纳米载体，合成和表征CHSP。通过 核磁共振H谱测定的其胆固醇度为每100个葡萄糖单位5.2个胆 固醇基团。 CHSPNs在水性介质中制备，并通过动态激光散射 （DLS），ζ电位和透射电镜（TEM）表征。这些纳米粒子几 本都是球形的，并且CHSPN的ζ电位在水介质中接近零。 CHSPNs可以稳定至少2个月，没有明显的大小和ζ电位变化。
Keywords
Cholesterol-modified pullulan epirubicin nanoparticles 胆固醇改性的普鲁兰多糖 表柔比星 纳米颗粒
pharmacokinetics
stability toxicity
药代动力学