氨基酸代谢在非酒精性脂肪性肝病中的作用机制

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是全球最普遍的慢性肝病之一,影响全球约1/4的人口,预计到2030年将成为肝移植的主要适应证。NAFLD可导致包括支链氨基酸在内的多种氨基酸水平显著异常,进而促进NAFLD的发生发展。提示除葡萄糖代谢和脂质代谢外,氨基酸代谢也在NAFLD疾病进展中发挥了重要作用。为系统了解氨基酸代谢在NAFLD中的作用及其机制,本文针对氨基酸代谢在NAFLD中的研究进展进行了综述。拟探讨氨基酸代谢在NAFLD疾病进展中发挥的作用及其相关机制,为临床防治提供思路和理论依据。

外源氨基酸对液态发酵法白酒风味品质的影响

在液态法发酵白酒的基础上,添加不同质量浓度的甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、苯丙氨酸(Phe),探究外源氨基酸对液态法发酵白酒产生的酒精度、总酸、总酯和主要风味物质的影响。结果表明,甘氨酸对白酒酒精度、辛酸乙酯含量的影响最大,最大值比空白组分别增加了7.14%、69.75%;亮氨酸对总酸、总酯、异戊醇的影响最大,最大值比空白组分别增加了8.10%、12.07%和92.94%;缬氨酸对异丁醇的影响最大,最大值比空白组增加了404.28%;Phe对苯乙醇、乙酸乙酯的影响最大,最大值比空白组分别增加了81.54%、32.66%;随着四种氨基酸添加量的增加,酒精度和总酸产量先升高后降低,其中甘氨酸和亮氨酸添加量分别为400 mg/L时,酒精度和总酸最大分别为12%vol和0.227 g/L;四种氨基酸对白酒总酯的生成影响明显,其中亮氨酸添加量为600 mg/L时总酯产量最大,为0.43 g/L;由挥发性风味物质聚类结果可知,亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸对液态发酵法白酒风味物质生成影响较大。在液态发酵法白酒制备中合理添加氨基酸,可明显提高液态发酵法白酒酒精、总酸、总酯的含量,有效调节高级醇产生。

关键氨基酸对酿酒酵母高级醇代谢的影响

该研究确定了高粱发酵液中高级醇生成量最低时所对应的α-氨基氮质量浓度为90 mg/L。将该α-氨基氮浓度视为最适氨基氮浓度,然后在此浓度下单独添加甘氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸和色氨酸7种关键氨基酸,比较不同氨基酸对酿酒酵母代谢的影响。结果表明,在最适氨基氮浓度下单添加这7种氨基酸,对酿酒酵母发酵速率、葡萄糖消耗量和乙醇生成量没有显著影响。甲硫氨酸的添加抑制了酿酒酵母中多种高级醇的生成,色氨酸的添加使酿酒酵母合成苯乙醇的能力显著提高,苏氨酸的添加导致正丙醇、异丁醇、异戊醇和苯乙醇生成量显著降低,活性戊醇的生成量显著提高。该研究还发现在较高α-氨基氮浓度下添加甘氨酸才能促进酿酒酵母高级醇的生成。因此,了解氨基酸对酿造过程中高级醇生成的影响,有利于实现对产品风味的精准调控,为酿造工业中原料的选择提供一定的参考价值。

线性氨基醇分子内氢键相互作用的溶剂效应

采用受激拉曼光谱技术测量4种线性氨基醇NH_(2)(CH_(2))_nOH(n=2,3,4,5)的气相拉曼光谱,同时采用自发拉曼光谱技术测量其液相拉曼光谱.结果表明:气相状态下,除n=5外,n=2,3,4的线性氨基醇分子中观察到显著的O—H…N分子内氢键相互作用;在纯液相和水溶液(摩尔分数为0.5)状态下,由于分子间氢键相互作用的竞争,4种线性氨基醇的分子内氢键相互作用均消失;在非极性CCl4溶液(摩尔分数为0.001)中,除n=2中可观察到微弱的分子内氢键外,其余线性氨基醇中均未观察到分子内氢键相互作用.因此,不管极性还是非极性溶剂均显著影响线性氨基醇的分子内氢键相互作用.

牡蛎肽对酒精性肝损伤与体力疲劳的影响

研究牡蛎肽对酒精性肝损伤和体力疲劳的影响。采用液相色谱测定牡蛎肽的分子质量和氨基酸含量,并通过动物实验研究牡蛎肽缓解小鼠酒精性肝损伤和体力疲劳的作用。设置低(0.25 g/kg bw)、中(0.5 g/kg bw)、高(1.0 g/kg bw)3个剂量组,以及模型对照组。研究结果显示:牡蛎肽的分子质量<1500 u的占比85%;氨基酸总量为58.44 g/100g;体内实验结果显示,缓解酒精性肝损伤实验中,3个剂量组小鼠肝脏的丙二醛(MDA)、甘油三酯(TG)含量显著低于对照组,谷胱甘肽(GSH)含量显著高于对照组。肝脏组织病理切片结果显示,高剂量组小鼠肝脏组织病理损伤有不同程度的改善;缓解体力疲劳动物实验中,中、高剂量组的小鼠游泳时间显著提升,3个剂量组小鼠血乳酸、血清尿素含量与对照组相比显著性下降。结论:牡蛎肽的分子质量较小,氨基酸含量较高,具有缓解酒精性肝损伤和体力疲劳的作用。

多菌种混合发酵神农架猕猴桃果醋的工艺优化及风味分析

以神农架猕猴桃为原料,通过多菌种混合发酵制备猕猴桃果醋。通过单因素及正交试验优化其酒精、醋酸发酵工艺条件,采用氨基酸分析仪及气质联用(GC-MS)技术分别分析果醋的氨基酸、挥发性风味物质组成。结果表明,最佳酒精发酵工艺为:酵母菌接种量0.9%,乳酸菌接种量7%,初始可溶性固形物19°Bx,发酵温度27℃。在此优化条件下,酒精度为(8.82±0.57)%vol,乳酸含量为(12.15±0.73)mg/mL。最佳醋酸发酵工艺为:发酵时间8 d,醋酸菌接种量12%,初始酒精度7%vol,发酵温度32℃。在此优化条件下,醋酸含量为(4.34±0.17)g/100 mL,感官评分为80分。多菌种混合发酵猕猴桃果醋共检出15种氨基酸,包含7种必需氨基酸;共检出37种挥发性风味物质,包括酯类17种,酸类5种,醛类2种,酮类5种,苯类2种,醇类4种,酚类1种,其他类1种。综上,多菌种混合发酵有利于促进氨基酸和挥发性风味物质的形成,从而提升果醋的品质。

氨基醇改性GO/CNTs复合气凝胶的制备及对盐湖卤水硼的吸附

分离和提取盐湖卤水中的低浓度硼,可提高资源综合利用率,亦有利于解决盐湖下游产品的硼杂质干扰问题。采用水热法合成氧化石墨烯/碳纳米管(GO/CNTs)复合气凝胶,通过环氧开环反应将多羟基的2-氨基-1,3-丙二醇接枝到气凝胶表面,得到氨基醇改性的氧化石墨烯/碳纳米管(GO/CNTs)气凝胶硼吸附剂,采用FT-IR、XPS和SEM对硼吸附剂形貌结构等进行表征分析。考察pH、初始浓度、温度和接触时间等因素对硼吸附的影响,研究发现,吸附剂在孔道内和表面均具有丰富多元醇基团的多孔结构,pH=10、硼初始质量浓度C_(0)=1200 mg/L时对硼最大平衡吸附量达到43.42 mg/g,在35℃下吸附硼性能最佳,60 min内可达饱和吸附平衡,吸附过程符合准二阶动力学模型。吸附机理为硼与多羟基之间的化学络合作用。该吸附剂在卤水中硼的分离方面展现出良好的应用价值和潜力。

β-氨基醇类香紫苏醇衍生物的合成及抑菌活性

以香紫苏醇为先导化合物合成了24个β-氨基醇类衍生物,并采用菌丝生长速率法测试了目标化合物对5种植物病原菌的抑菌活性。初步构效关系分析结果表明:β-氨基醇类香紫苏醇衍生物的抑菌活性会受到苯环上连接基团性质及位置的影响,大部分间位取代衍生物的抑菌活性高于对应邻位和对位衍生物;与其他衍生物相比较,氟原子取代的衍生物2a~2c对5种供试病原菌均具有良好的抑菌活性,尤其对小麦赤霉病菌的抑菌活性最好,EC_(50)值分别为3.79、3.35和4.66μg/mL。

基于代谢组学研究长期慢性酒精暴露对大鼠氨基酸代谢途径和神经递质水平的影响

目的 基于长期慢性高酒精暴露下大鼠血清的代谢物特征变化,探究色氨酸代谢参与引起异常酒精消耗的作用,为发现潜在生物标记物及疾病机制提供参考。方法 使用单瓶强迫饮酒模型,20%酒精溶液持续喂养大鼠8周,诱导结束筛选出10只长期慢性高酒精消耗大鼠。选取第0周和第8周的大鼠血清进行代谢组学检测,分析其代谢物水平变化。结果 长期慢性高酒精暴露大鼠中发现30种潜在差异代谢物,其中色氨酸、血清素水平显著升高,谷氨酸、天冬氨酸水平显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。基于30种潜在差异代谢物,通路分析(pathway analysis)筛选出4条差异显著的代谢途径,分别为色氨酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、组氨酸代谢、精氨酸生物合成,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论 本研究从外周血清水平证实了长期慢性高酒精暴露会导致色氨酸代谢途径多种氨基酸及神经递质水平变化,提示该代谢途径与异常酒精消耗具有相关性。

苯乙烯及其衍生物的生物氨羟化反应用于β-氨基醇的高效合成

氨基醇是非常重要的手性砌块,广泛用于药物、天然产物、氨基酸及其手性助剂的合成.迄今为止,超过300000种含有此类结构单元的化合物已被报道,其中包括2000多种天然产物、80多种已获批准的药物以及超过100种候选药物.鉴于β-氨基醇的重要作用,对映选择性高效合成β-氨基醇具有非常重大的意义.过去几十年,研究人员一直致力于β-氨基醇高效合成方法的开发.其中,通过利用过量的胺作为胺供体直接与环氧化物进行氨解反应,是合成β-氨基醇最为实用和认可的方法之一.此外,科学家也开发了使用各种路易斯酸或在不同有机溶剂中反应的化学法来提高环氧化物氨解反应的效率.然而,这些方法普遍存在反应温度高、催化剂用量大、催化剂对水敏感以及有机溶剂危害大等缺陷.为了解决这些问题,研究人员进一步开发出了水溶液体系中不依赖催化剂的环氧化物氨解反应,用于氨基醇高效合成.但该方法仍然需要以高反应活性的环氧化物作为起始原料,导致其在选择性控制和后期应用方面存在一定的问题.此外,环氧化物(尤其是手性环氧化物)难以制备,通常需要金属催化剂在苛刻的反应条件下进行.相比之下,以廉价易得的烯烃作为底物,通过Sharpless不对称胺羟化反应合成氨基醇是一种极具潜力的方法,但该方法对许多类型烯烃如末端烯烃的催化活性很低.针对上述问题,本文发展了一种酶法催化烯烃不对称氨羟化反应,采用一锅法合成光学纯的β-氨基醇,它以血红素依赖性细胞色素P450单加氧酶或黄素(FAD)依赖性苯乙烯单加氧酶作为催化剂.首先,催化烯烃不对称环氧化生产手性环氧化物中间体,然后利用苯胺作为胺供体与环氧化物发生自发的化学氨解反应,从而合成相应光学纯的β-氨基醇.利用cluster-continuum(HCC)模型计算结合实验研究了环氧化物中间体与苯胺的氨解机理以及水分子在该反应中的关键作用.结果表明,产物β-氨基酸的光学纯度是由酶促反应中形成的环氧化物的绝对构型所决定.基于此,本文发掘了具有不同立体选择性的P450单加氧酶或苯乙烯单加氧酶,用于催化苯乙烯和苯胺的氨羟化反应,并对反应条件,包括底物浓度、胺供体浓度以及底物添加方式进行优化,分别高效地合成了(S)-和(R)-构型的两种氨基醇,得率均为90%,产物的ee值分别为90%和99%.最后,对该生物催化体系进行了底物谱的拓展,用于催化苯乙烯及其衍生物与苯胺的分子间的氨羟化反应,实现了多种相应(R)-或(S)-构型β-氨基醇的高效合成,得率为87%-97%,ee值为90%-99%.综上,本文开发的人工生物催化体系,为光学纯的β-氨基醇的高效合成提供了一种高效、绿色环保的新策略.

清香型白酒发酵过程中高级醇形成规律

传统白酒发酵过程中高级醇的合成受到多种因素影响,该研究从环境(氧化还原电位)和物质(游离氨基酸)两方面探讨清香型白酒发酵过程中高级醇合成规律。结果表明,高级醇主要在发酵前期产生,随发酵进行呈现先增加后下降再增加的规律。发酵前期的高含氧量可能是推动高级醇大量合成的主要原因。16种氨基酸在发酵前期含量普遍较低,随发酵进行含量逐渐增加。游离氨基酸与高级醇之间的相关性结果显示,异戊醇、正丁醇、正戊醇、苯乙醇和丙醇与游离氨基酸呈现显著相关性。基于以上,推断高级醇的合成前期主要通过合成代谢途径(Harris pathway),随着发酵的进行,游离氨基酸大量产生,高级醇的合成逐渐转向氨基酸降解途径(Ehrlich pathway)。

二氧化碳合成杂环噁唑烷酮的研究进展

二氧化碳捕获和利用(CCU)是目前降低大气中二氧化碳浓度的最好方法之一,而且具有很好的发展前景。在此基础上人们探究了以CO_(2)为碳源合成有机化合物的方法。噁唑烷酮分子通常被应用于合成一些药物,并且在有机合成中也具有重要的意义,其合成方法近年来层出不穷,以二氧化碳为碳源的方法更是吸引了诸多研究工作者。早期人们利用二氧化碳和氮丙啶进行环加成反应,使用碱金属、Cr、Al等金属催化剂来提高反应的收率。考虑到成本和绿色合成的原则,选用廉价易得的离子液体或者不使用催化剂的方法更适合大规模的生产。除此之外,二氧化碳还可以和2-氨基醇等化合物在不同反应条件下得到优良甚至极好的产率。因此,本工作对近几年通过二氧化碳分别和氮丙啶、2-氨基醇、不饱和胺以及1,2-二卤代烃反应合成噁唑烷酮的方法进行了总结和概述。

(R)-1-(3-(二苄基甲基氨基)-2-羟丙基)-1-甲基哌啶碘化铵的合成与应用

首先,以二苄胺和(R)-环氧氯丙烷为原料合成了(R)-3-二苄胺基-1,2-环氧丙烷,再与哌啶反应合成了(R)-1-二苄胺基-3-哌啶基-2-丙醇(ligand 1),并研究了ligand 1诱导二乙基锌对苯甲醛的对映选择性加成反应;其次,用(R)-1-二苄胺基-3-哌啶基-2-丙醇和碘甲烷反应合成了(R)-1-(3-(二苄基甲基氨基)-2-羟丙基)-1-甲基哌啶碘化铵(ligand 2),同时研究了ligand 2在不对称相转移催化反应中的应用,并利用核磁共振对上述产物进行了表征.试验结果显示,上述手性配体均具有一定的不对称诱导效果.

环氧丁烷开环胺解合成β-氨基醇

为绿色高效地合成β-氨基醇类化合物,本工作以环氧丁烷和戊胺为原料,合成了一种具有大基团的β-氨基醇,并对化合物结构进行了表征。研究发现,环氧丁烷和戊胺可以在去离子水溶剂中高效合成β-氨基醇,当环氧丁烷和戊胺的物质的量比为1:15,在去离子水溶剂体系中室温下反应3 h,β-氨基醇的产率可达87%左右。环氧丁烷在无催化剂情况下的开环胺解合成β-氨基醇过程简便,产物选择性好,是一种合乎“绿色化学”、对环境友好的β-氨基醇制备技术。

(RR)及(SS)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇的合成

光学纯的2-氨基-1,2-二苯基乙醇是一类用途广泛的手性β-氨基醇,在手性药物的研发与手性配体的合成等领域有着重要的用途。分别以(RS及SR)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇作为原料,通过6步反应,获得了手性的(RR)及(SS)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇。反应途径主要包括Boc基团保护氨基、PCC试剂氧化羟基、Ni+H_(2)还原法还原酮羰基、乙酰基保护羟基、碱性条件脱Ac保护基团和酸性条件下脱除Boc基团。产物结构经过^(1)H NMR和^(13)C NMR分析表征。

一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展

一锅法合成金属配合物是近年来金属有机化学研究的一个热点之一。在对国内外噁唑啉金属配合物的合成及应用进行大量文献调研基础上,综述了本课题组近年来用腈类与手性氨基醇作用,在不同物质的量的金属盐如氯化锌、乙酸铜和氯化钴等金属氯化物或金属乙酸盐作用下,一锅法一步合成系列噁唑啉金属配合物及应用研究进展。同时,对该方法在其他噁唑啉金属配合物合成及应用领域提出展望。

手性氨基醇在不对称催化中的应用及新进展

综述了手性氨基醇作为配体或催化剂在不对称合成中的应用及最新进展。

“适度抑制”及“储层保护”钻井液的研制及应用

BZ29-4油田明化镇组上部地层泥岩体积分数较高,下部储层主要为中—细粒岩屑长石砂岩,物性较好。在上部地层使用PEC钻井液体系钻进时,出现起下钻不畅、憋泵、憋扭矩、钻井液黏度和切力增大等复杂情况,加入氯化钾后起泥球程度下降,但起下钻不畅程度加剧,且倒划眼更加困难。为解决该技术难题并有效保护物性较好的明下段储层,文中提出"适度抑制、加强封堵"的防塌方法,选用兼具井壁稳定和储层保护作用的胺基硅醇(HAS)为主要处理剂,构建了高性HAS钻井液。该钻井液抑制性适中,既能抑制泥岩水化,防止钻头泥包、憋泵、钻井液黏切增大,又能杜绝过度"硬化"井壁,避免起下钻遇阻和倒划眼困难,而且润滑性好、抗污染能力强、储层保护效果优良。现场应用表明,"适度抑制、加强封堵"的防塌方法可行,无钻头泥包现象,起下钻顺畅,井眼规则,显著提高了钻井效率。

若干羰基化反应研究新进展

直接在化合物分子内引入羰基的羰基化反应是当前绿色化学化工研究的前沿领域之一,也是实现C1资源高值化利用的重要途径.综述了胺/氨基醇类化合物氧化羰化、环氧化合物氢酯基化、碘代芳烃的羰化Suzuki偶联、羰化Sonogashira以及双羰基化等重要羰基化反应的研究状况,特别是结合本课题组近年来在该领域中的工作,并对羰基化反应的发展及应用前景进行了展望.

7种氨基醇类药物在替考拉宁柱上的对映体分离

在替考拉宁手性柱上对阿替洛尔、美托洛尔、富马酸比索洛尔、普萘洛尔、异丙肾上腺素、沙丁胺醇及拉贝洛尔7种氨基醇类药物进行了对映体分离的研究。考察了流动相甲醇中添加少量酸碱以及酸碱不同比例对7种溶质的对映体分离的影响。固定极性有机相甲醇中冰醋酸和三乙胺的比例为1∶1时,手性溶质的保留因子均随着流动相中冰醋酸/三乙胺含量的增加而减小,分离因子(α)基本保持不变,分离度减小。这可能是因为过量的酸增加了流动相的极性,使溶质较快被洗脱。在不加冰醋酸的情况下,除拉贝洛尔外,随着三乙胺浓度的增加,容量因子均减少,分离因子基本不变,分离度减小。这可能是因为三乙胺的增加使流动相的极性增加,溶质与手性固定相间的氢键减弱。结果表明:冰醋酸和三乙胺的比例并不影响手性分离的实质。