神经酸来源及分离方法的研究进展

神经酸是一种能够疏通、修复受损神经纤维和促进神经细胞再生的单不饱和脂肪酸,可用于预防及治疗脑萎缩、阿尔茨海默病等脑疾病,具有较高的药用价值。旨在为高纯度神经酸产品的生产和发展提供参考,综述了神经酸的功效和来源,详细阐述了植物来源神经酸的分离方法,包括其原理和特点。不同分离方法的耦合可克服单一分离方法的某些缺点,且一定程度上解决对神经酸纯度、产量双重提高的难题,成为重要的研究方向。

锰(Mn)钴(Co)双金属负载石墨相氮化碳活化过硫酸盐用于非自由基主导的高级氧化(AOP)降解污染物研究

采用两步煅烧法成功制备了钴锰双金属氧化物负载的石墨相氮化碳(CMCN)。锰氧化物主要以Mn3O4和MnCO3形式存在,钴氧化物以CoO形式存在。由于g-C_(3)N_(4)的存在,金属Mn和Co都分布均匀没有出现团聚现象。XPS表征结果表明,Co和Mn都具有2个价态存在于CMCN中,并且保持了g-C_(3)N_(4)的结构单元。通过对罗丹明B降解评估催化剂CMCN的催化降解性能。结果表明,在Mn和Co的协同作用下,罗丹明B降解率在1 min可达到99%以上。电子顺磁共振和淬灭试验表明,非自由基氧化(1O2)在罗丹明B降解过程中占主导地位。

中链脂肪酸及其甘油酯开发应用现状

为促进中链脂肪酸(MCFA)及其他相关功能性结构脂的深入开发和合理利用,以MCFA及其甘油酯为研究对象,综述了其来源、营养特性,制备方法和应用现状。MCFA主要来源于母乳与牛羊乳的乳脂以及某些特定的植物油中,具有快速提供能量、抑制体内脂肪堆积、改善肠道菌群结构、调节血糖和抑制炎症等功能;MCFA的制备方法主要包括醇解法、酯化法、酯交换法和生物合成法等;MCFA在食品与保健品、动物饲料、医药及化工等领域均有应用,市场前景广阔。

振荡管式连续流反应器酯化制备油酸甲酯的研究

连续流反应器能减少返混,缩短反应时间,在废弃油脂的酯化反应中提高油酸甲酯收率。采用振荡管式连续流反应器,浓硫酸为催化剂,油酸为模型化合物,与甲醇酯化反应制备油酸甲酯,研究了反应条件对油酸转化率的影响。结果表明,反应温度、催化剂用量以及醇油摩尔比对油酸转化率影响显著。当体积空速2.2 h^(-1)、催化剂用量1.0%(以油酸质量计)、反应温度60℃、醇油摩尔比10∶1、振荡频率280次/min时,油酸转化率达到88.5%。

固体酸CuCo_(2)S_(4)催化制备呋喃基二酯化合物

采用2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)与不同碳链长度脂肪酸(正丁酸、正癸酸和棕榈酸)为原料,以新型多孔状金属有机骨架材料固体酸CuCo_(2)S_(4)为催化剂,催化合成呋喃基二酯化合物。通过单因素实验研究醇酸摩尔比、催化剂添加量、反应温度以及反应时间对脂肪酸转化率的影响。实验结果表明,在醇酸摩尔比1∶1、催化剂添加量1.25%(以THFDM质量计)、反应温度140℃、反应时间7 h条件下,正丁酸、正癸酸和棕榈酸转化率分别达到84.57%、94.22%与87.20%。通过傅里叶红外光谱和核磁共振碳谱对提纯后的产物进行分析,证明产物为具有对称结构的呋喃基二酯化合物。理化性质表明2,5-四氢呋喃二丁酸酯在润滑油助剂领域具有潜在的应用价值。

体外催化花生四烯酸生产前列腺素F_(2α)

前列腺素F_(2α)(PGF_(2α))具有广泛的生理活性,是一种重要的脂质介质。为了实现PGF_(2α)的绿色生物合成,构建了pET30a-TbPGFS、pET30a-MmPGHS、pET30a-GvPGHS载体并在大肠杆菌BL21(DE3)中分别表达,同时对异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达条件进行了优化以提高重组蛋白在大肠杆菌中的表达量。另外,以最佳诱导表达条件下得到的重组蛋白为催化剂,催化花生四烯酸合成PGF_(2α)。结果表明:MmPGHS蛋白在大肠杆菌中没有表达;GvPGHS蛋白的最佳诱导表达条件为诱导剂IPTG浓度0.2 mmol/L、诱导温度30℃、诱导时间2 h,TbPGFS蛋白的最佳诱导表达条件为诱导剂IPTG浓度0.2 mmol/L、诱导温度30℃、诱导时间6 h;在最佳诱导表达条件下,由GvPGHS和TbPGFS的粗酶液构成的双酶催化未能检测到产物PGF_(2α),而在酶偶联化学催化时,GvPGHS能将花生四烯酸转化为PGH_(2),PGH_(2)被SnCl_(2)进一步还原为PGF_(2α)。综上,通过体外酶促反应结合化学法可高效转化花生四烯酸生产PGF_(2α)。

氢化二聚酸制备工艺的研究

本文采用无有机溶剂的工艺,成功制备了氢化二聚酸,详细研究了催化剂种类、反应温度、反应压力、反应时间、催化剂用量等因素对二聚酸加氢反应的影响。确定合适的反应条件为:催化剂为钯系催化剂,反应温度为240℃,反应压力为3MPa,反应时间8h,催化剂用量为2wt.%。在此工艺条件下,氢化二聚酸的氢化率高,副反应少,合成工艺简单,催化剂活性高,反应速率快。

天山冷水藻油多不饱和脂肪酸纯化及其体外抗氧化活性研究

为确定天山冷水藻油多不饱和脂肪酸(Tianshan cold water algae oil polyunsaturated fatty acids,TAOP)的纯化工艺条件,测定天山冷水藻粉(Tianshan cold water algae powder,TAP)、天山冷水藻油(Tianshan cold water algae oil,TAO)以及TAOP活性成分、测定其对体外抗氧化能力的影响,进行相关性分析,该研究以TAP为原料,利用尿素包合法对TAO进行工艺优化,测定TAP和TAOP中的活性成分含量,并对总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力、ABTS阳离子自由基清除能力之间进行相关性分析。结果表明,TAOP工艺优化最佳条件为:脂肪酸尿素质量比1∶3.98,结晶温度10.71℃,包合时间16.31 h,回流时间27.67 min,在此条件下,综合评价值为132.74。TAP和TAOP的抗氧化能力随着多酚、三萜、黄酮、总酸等成分含量的降低而下降,并且其中多酚、三萜、黄酮、总酸等成分含量与抗氧化活性具有正相关关系(P<0.05)。研究结果可为TAOP纯化工艺提供简便的新的优化方法,通过研究TAP、TAO、TAOP的抗氧化活性为其开发及应用提供科学依据和参考基础。

碳基材料对脂肪酸复合相变材料导热性能影响的研究进展

为解决单一脂肪酸导热性差的应用缺点,并扩大其应用范围,综述了脂肪酸与不同碳基材料(石墨、碳纳米管、石墨烯类、碳纤维、生物基炭、石墨化碳泡沫)相结合制备复合相变材料对其导热性能的影响,并对不同碳基材料进行比较。与单一脂肪酸相比,脂肪酸碳基复合相变材料极大程度上提高了稳定性及导热性能,是解决单一脂肪酸应用问题的一种有效手段。在实际应用中,可根据需求挑选适宜的碳基材料来制备脂肪酸碳基复合相变材料。在未来仍需加深对脂肪酸碳基复合相变材料导热性能的研究,以确保碳基材料新应用的开发。

高速逆流色谱法分离脂肪酸的应用

脂肪酸在动植物油脂及风味食品中广泛存在,部分不饱和脂肪酸因具有良好的降血脂、抗氧化活性而备受关注。由于脂肪酸大多以甘油三酯的形式存在于天然食品中,需经过精制分离后才能利用,而传统分离手段纯化得到的脂肪酸纯度低,难以满足高纯度脂肪酸的消费需求。高速逆流色谱法是一种无固态支撑的液-液色谱技术,具有无不可逆吸附、单次进样量大等优势,近年来已被广泛用于天然产物的分离纯化。文章结合近年来国内外相关研究工作,比较了高速逆流色谱法与传统分离技术的优缺点,对高速逆流色谱分离脂肪酸的溶剂体系、洗脱模式、常用检测器及其实际应用进行综述,并对其应用前景进行展望,旨在为高速逆流色谱在脂肪酸分离纯化的应用提供参考。

直接酯化法合成月桂酸单甘油酯及对金黄色葡萄球菌的抑菌性能研究

选择月桂酸和甘油为原料、对甲苯磺酸为催化剂,通过单因素试验测定了反应温度、反应时间、搅拌速度、原料摩尔比、催化剂用量等对月桂酸单甘油酯(GML)纯度的影响,研究了GML浓度和pH值变化对金黄色葡萄球菌的抑制效果。结果表明,在n(甘油)∶n(月桂酸)=3∶1,反应温度为180℃,反应时间为3.5 h,搅拌速度为250 r/min,对甲苯磺酸用量为0.4%(质量分数)条件下制备出的GML纯度最高,该工艺为最优合成工艺;正交试验测试表明,合成温度对GML纯度的影响最大,最优合成工艺下制备出的GML初始纯度为47.7%,提纯后纯度可达97.2%。抑菌性能测试表明,GML对金黄色葡萄球菌的抑制效果与其浓度呈正相关,当浓度达到12 mg/mL时,抑菌圈的直径达到了最大值16.1 mm;GML对金黄色葡萄球菌的抑菌率均随着时间的增加逐渐降低,在pH值=5.7和7.2的条件下,GML对金黄色葡萄球菌的抑菌半衰期分别为54和49 h,可见弱酸条件下GML对金黄色葡萄球菌的抑菌半衰期更大,抑菌效果更佳。

疏水磁多孔Fe_(3)O_(4)@碳质纳米微球用作酸碱协同催化的性能

采用水热自组装和表面接枝法制备了具有核-壳式结构的Fe_(3)O_(4)@P-C-SO_(3)H-N纳米材料。其内核由纳米Fe_(3)O_(4)构成,外壳由多孔磺酸基功能化的碳质结构组成,氨基硅烷与碳质表面的有机基团通过表面接枝连接,使材料获得以磺酸基为酸中心,以胺基为碱中心的酸碱协同催化活性,同时具备磁性、多孔性和疏水性等多种性能。Fe_(3)O_(4)@P-C-SO_(3)H-N的各项物理化学性质采用BET,XRD,FT-IR,XPS,Raman,SEM和TEM等技术表征。催化活性实验表明Fe_(3)O_(4)@P-C-SO_(3)H-N在三羟基丙烷与正戊酸的酯化反应和三羟基丙烷三戊酸酯与甲醇的液相酯交换反应中具有良好的催化活性,这归因于介孔结构、碳质壳内的磺酸基、表面胺基和疏水性的协同作用,多孔结构促成致密但均匀的表面活性位点的分布,疏水性表面让油性的反应物更容易和活性位点接触。此外,磁性内核提供了超顺磁性能,能够方便纳米催化剂与反应体系的高效分离。

富里酸诱导对三角褐指藻EPA合成积累的影响

探究不同富里酸质量浓度对三角褐指藻二十碳五烯酸(EPA)合成积累的影响。结果表明,在质量浓度20 mg/L富里酸诱导下,三角褐指藻EPA含量和产量均达到最大值,为19.81 g/100 g和738.91 mg/L,较无富里酸诱导EPA含量和产量分别提高1.12和1.50倍。外源富里酸作用提高了三角褐指藻胞内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的酶活,使色素(叶绿素、类胡萝卜素)和总多酚抗氧化组分比例增加,活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)水平降低,整体抗氧化能力获得显著提升,有效阻抑EPA的氧化分解;富里酸作用同时还上调了EPA合成通路去饱和酶(Δ^(5)-FADS、Δ^(6)-FADS、Δ^(12)-FADS、Δ^(15)-FADS、Δ^(17)-FADS)和延长酶(Δ^(6)-ELOVL)等系列关键酶,使其上调表达量较无富里酸作用分别增加0.33、0.94、0.33、0.58、1.15和0.70倍,为EPA高效合成积累提供前驱物和能量。

超声波辅助[L-Glu]HSO_(4)离子液体催化油酸和月桂酸的酯化研究

在超声波辅助下,以[L-Glu]HSO_(4)离子液体作为催化剂,探究了超声波频率、超声波功率、离子液体用量、醇酸物质的量之比和反应时间对油酸与月桂酸酯化反应的影响.结果表明:在超声波频率为35 kHz,功率为450 W,醇酸物质的量之比为7∶1条件下,当离子液体用量为油酸质量的7.5%,反应时间为21 h时,油酸的转化率达到85.84%;当离子液体用量为月桂酸质量的17.5%,反应时间为18 h时,月桂酸转化率达到92.63%.

尿素包合法联用分子蒸馏法富集鱼油中EPA和DHA的研究进展

鱼油中的EPA和DHA是一类具有很高营养价值的功能因子,对心脑血管健康、大脑发育、改善视力、抗炎等都有积极的作用,因而获取高纯度的EPA和DHA逐渐成为众多研究者关注的热点问题之一。采用尿素包合法富集鱼油中的EPA和DHA,不仅原料成本低廉,而且操作简单,但是富集得到的鱼油质量不高;而分子蒸馏法可以较好地保护EPA和DHA的活性,提高鱼油的纯度。两种方法联用具有工艺成熟、原料成本低、操作简单等优势,是工业化生产高质量EPA和DHA较好的选择之一。因此,在总结富集纯化鱼油中EPA和DHA方法的同时,阐述了尿素包合法、分子蒸馏法及两种方法联用富集鱼油中EPA和DHA的研究进展,希望可以为未来工业化获取高质量的EPA和DHA提供一定的参考价值。

光热-磁控双响应量子点复合纳米载药粒子的合成与应用

结合纳米Fe_(3)O_(4),介孔二氧化硅和石墨相氮化碳量子点的特征,制备了一种具备核壳结构,磁性和光热控制双响应的药物释放纳米载体材料Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)@g-C_(3)N_(4)(QD)。核为纳米Fe_(3)O_(4),介孔二氧化硅壳层(SiO_(2))为药物提供装载空间,材料内表面上有机碳链和胺基起到吸附药物和封堵孔道的作用。在磁性作用下,药物载体能够保持极低的释放量。红外光热作用使载体温度上升,药物有效成分快速释放。通过X射线衍射、透射电镜、红外光谱、N_(2)等温吸脱附、VSM磁强度测试和Zeta电位分析测试材料的相关性能,并通过体外释放实验研究药物,检测可控释放的效果。结果表明:pH调节,磁场作用,红外光照射的条件下,都可以有效调节药物释放的速率,而温度也对药物释放的速率起到了一定的协同作用,并在磁场作用下起到开关(on-off)释放作用。

疏水性介孔TiO_(2)/碳质复合材料的制备及其高效催化合成生物润滑油的研究

以糠醛和羟乙基磺酸为碳源,通过水热法将含有磺酸基团的碳质与介孔二氧化钛复合制备TiO_(2)/C-SO_(3)H固体酸催化剂;利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷对其进行表面改性,得到具有疏水性的TiO_(2)/C-SO_(3)H-NH_(2)。利用SEM、TEM、BET、XRD、FT-IR等对TiO_(2)/C-SO_(3)H-NH_(2)进行表征,结果表明,TiO_(2)/C-SO_(3)H-NH_(2)保持了TiO_(2)的介孔结构和富含磺酸基的碳质结构,3-氨基丙基三乙氧基硅烷的改性带来疏水性和弱碱性。氨基与表面磺酸基形成稳定的内盐结构,有效防止了磺酸基在反应过程中的流失,同时降低了酯化产品的酸值,增加了稳定性。通过正戊酸与三羟甲基丙烷酯化反应测试TiO_(2)/C-SO_(3)H-NH_(2)的催化活性,当反应温度为180℃时,三羟甲基丙烷的转化率达到99.99%,三羟甲基丙烷三戊酸酯的选择性为93.56%。TiO_(2)/C-SO_(3)H-NH_(2)具有良好的重复使用性能。

1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯的合成

为了解决1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO)合成过程中不利于脂肪酶活性发挥的问题,采用两步法合成OPO,首先以棕榈硬脂和高油酸葵花籽油为原料通过化学酯交换反应得到相对棕榈硬脂熔点降低的油脂,再以化学酯交换油脂与油酸为原料在Lipozyme RM IM脂肪酶催化下进行酶法酸解反应得到OPO。通过单因素实验及响应面优化实验确定最优反应条件为棕榈硬脂与高油酸葵花籽油质量比2∶1、化学酯交换油脂与油酸质量比1∶1.45、酶添加量4%、反应温度50.40℃、反应时间5.29 h,该条件下OPO含量为27.26%,sn-2位棕榈酸占总棕榈酸含量为67.36%。以棕榈硬脂为原料合成OPO的新工艺一方面提升了高油酸植物油的使用价值,另一方面酶法酸解反应的温度适中,更有利于脂肪酶活性发挥。

氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的摩擦学性能

采用Rtec MFT-5000多功能摩擦磨损试验机研究氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的抗磨减摩性能,利用三维轮廓仪和X射线光电子能谱仪分析试验后钢盘磨斑表面形貌和主要元素的化学状态。结果表明:氟化石墨和氟化石墨烯对聚脲润滑脂的锥入度、钢网分油量和蒸发损失有显著影响,而对聚脲润滑脂的滴点影响较小;相同添加量下,氟化石墨烯较氟化石墨对聚脲润滑脂具有更好的抗磨减摩性能,当氟化石墨烯的质量分数为0.8%时,抗磨减摩效果最好;含氟化石墨烯聚脲润滑脂润滑条件下,钢盘表面生成的摩擦化学反应膜由复合碳氧化物、(C10F8)n、Fe2O3、FeF3、碳氮化物和(或)氮氧化物等组成,共同在钢球-钢盘的摩擦过程中起到抗磨减摩作用。

农林副产品基纳米纤维素在食品工业中的应用

纤维素是自然界中含量丰富的天然聚合物之一,具有可再生、环境友好和生物相容性等特性。纳米纤维素是以纤维素为原料通过物理或化学方式制备而来。不同的制备方式对纳米纤维素的形态特征、物理化学性质产生显著的影响,使其呈现出不同的特性。纳米纤维素因具有较高的表面积和模量、两亲性、生物相容性和安全性等优异特性,在食品工业中备受关注。本文重点对近年来国内外关于农林副产品制备的纳米纤维素在食品包装、乳化稳定剂、酶固定化和基于表面增强拉曼光谱(SERS)的食品污染物的无损快速检测方面的应用进行了总结,分析了其在食品工业应用中的挑战,对今后研究进行了展望。