Coculture engineering for efficient production of vanillyl alcohol in Escherichia coli

Vanillyl alcohol is a precursor of vanillin,which is one of the most widely used flavor compounds.Currently,vanillyl alcohol biosynthesis still encounters the problem of low efficiency.In this study,coculture engineering was adopted to improve production efficiency of vanillyl alcohol in E.coli.First,two pathways were compared for biosynthesis of the immediate precursor 3,4-dihydroxybenzyl alcohol in monocultures,and the 3-dehydroshikimate-derived pathway showed higher efficiency than the 4-hydroxybenzoate-derived pathway.To enhance the efficiency of the last methylation step,two strategies were used,and strengthening S-adenosylmethionine(SAM)regeneration showed positive effect while strengthening SAM biosynthesis showed negative effect.Then,the optimized pathway was assembled in a single cell.However,the biosynthetic efficiency was still low,and was not significantly improved by modular optimization of pathway genes.Thus,coculturing engineering strategy was adopted.At the optimal inoculation ratio,the titer reached 328.9 mg/L.Further,gene aroE was knocked out to reduce cell growth and improve 3,4-DHBA biosynthesis of the upstream strain.As a result,the titer was improved to 559.4 mg/L in shake flasks and to 3.89 g/L in fed-batch fermentation.These are the highest reported titers of vanillyl alcohol so far.This work provides an effective strategy for sustainable production of vanillyl alcohol.

天山假狼毒花的化学成分研究

目的研究天山假狼毒花Stelleropsistianschanica(Pobed.)体积分数95%乙醇提取物中的化学成分。方法用硅胶、凝胶等柱色谱以及半制备高效液相色谱方法进行分离纯化,通过核磁共振、质谱等波谱技术并结合理化性质对其结构进行鉴定。结果从天山假狼毒花石油醚部位中分离出11个化合物,分别鉴定为3-(4-hydroxy-3-methoxy)-phenyl 1,2-propandio(1)、(2S)-4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-butano(2)、香草醇(3)、(+)-(7S,8S)-3-methoxy-3’,7-expoxy-8,4’-neolignan-4,9,9’-trio(4)、西瑞香素(5)、benzyl O-b-D-glucopyranoside(6)、squalene(7)、邻苯二甲酸二丁酯(8)、linoleic acid(9)、2,3-dihydroxypropyl decanoate(10)、(+)-kusunokinin(11)。结论除化合物5、8和化合物11外,其余化合物均是首次从假狼毒属中分离得到。

纳米金/香草醇基介孔碳催化剂在苯甲醇氧化中的应用

以木质素降解产物香草醇替代苯酚,合成中加入金前驱体和稳定剂,在模板剂F127(EO_(106)PO_(70)EO_(106))存在下,一步法合成了具有蠕虫状孔道结构的纳米金/香草醇基介孔碳催化剂。催化剂催化氧化苯甲醇性能良好。优化条件为:催化剂用量25 mg,苯甲醇1 mmol,碳酸钾用量2 mmol,水用量5 mL,反应温度100℃,反应时间6 h。优化条件下,苯甲醇转化率为98.4%,苯甲酸选择性为98.0%。催化剂重复使用4次,其催化性能基本保持不变。

壬酸香草醇酯的合成

以丙酮为溶剂、NaHCO3为缚酸剂,壬酰氯与香草醇反应合成了壬酸香草醇酯,收率为35.8%。以UV、FT-IR、1HNMR、13CNMR及MS对产物结构进行了表征。

香草醇酯类物质的酶促合成

通过脂肪酶催化酯交换反应,设计并合成了一系列脂肪链长为C2~C18的辣椒素酯同系物(3a^3h),其结构经UV,1HNMR,13C NMR,IR及MS表征。最佳反应条件为:香草醇5 mmol,n(香草醇)∶n(脂肪酸酯)=50∶75,脂肪酶Novozyme 435(1 g)为催化剂,丙酮(100 mL)为溶剂,摇床转速为200 r.min-1,于30℃反应10 h,收率18%~93%。对3c高通量筛选结果表明,具有激活PPARγ(过氧化物酶受体)的生物活性。

镧系盐催化合成辣椒酯衍生物

对比研究了三氯化铕、三氯化镧、三氯化铈和三氯化镨4种镧系盐催化剂化学选择酯化香草醇收率的影响。结果表明,三氯化镧为最佳催化剂,当n(香草醇)∶n(酰氯)∶n(三氯化镧)=1∶1∶0.005时,辛酸香草醇酯、癸酸香草醇酯及月桂酸香草醇酯的收率可分别达87%、85%和71%。

铅酸蓄电池用四种新材料

综述了铅酸蓄电池用碳素悬浊液的制备与作用方式以及在铅酸蓄电池使用聚氧化乙烯烯丙基缩水甘油基壬基苯醚的硫酸酯钠盐、香草醇和香草醛的目的及作用机理。

大血藤化学成分研究

目的研究大血藤Sargentodoxa cuneata(Oliv.)Rehd.et Wils.茎部化学成分。方法采用系统溶剂法对大血藤根茎进行提取,并采用硅胶柱、ODS柱和制备型HPLC等色谱技术对其进行分离纯化,根据理化性质及核磁共振波谱数据鉴定化合物的结构。结果从大血藤的95%乙醇提取物中分离得到10个化合物,分别鉴定为省沽油香堇苷D(staphylionoside D,化合物1)、4-羟基-1-(2-硝乙基)苯4-O-(6′-O-β-D-木糖基)-β-D-葡萄糖苷[4-hydroxy-1-(2-nitroethyl)benzene 4-O-(6′-O-β-D-xylopyranosyl)-β-D-glucopyranoside,化合物2]、香草醇4-O-β-D-葡萄糖苷(vanillyl alcohol-4-O-β-D-glucopyranoside,化合物3)、3,4,5-三甲氧基苯基-β-D-葡萄糖苷(3,4,5-trimethoxyphenyl-β-D-glucopyranoside,化合物4)、异它乔糖苷(isotachioside,化合物5)、4-羟基-3,5-二甲氧基-苯酚(4-hydroxy-3,5-dimethoxy-phenol,化合物6)、2-(2′-烯丙基)2,3-苯并二氢呋喃-5-甲酸(dimethyl 2,3′-dimethoxyosoate,化合物7)、尿苷(uridine,化合物8)、丁香醛(syringaldehyde,化合物9)和5-羟基-3-甲氧基-2-(3′-甲氧基-2-甲酸酯基)-5-甲基苯基-苯甲酸甲酯(fomannoxin acid,化合物10)。结论所有化合物均为首次从大血藤属植物中分离得到。

香兰素在Cu-PTFE复合电极上的电还原行为

以纯铜片为基材,利用复合电镀法制得具有疏水性的Cu-PTFE(聚四氟乙烯)复合电极,并用作阴极应用于香兰素电还原制备香草醇。实验中分别测定了香兰素乙醇水溶液中Cu-PTFE复合电极的循环伏安、交流阻抗和Tafel极化曲线等电化学参数。结果表明,香兰素电还原制备香草醇的转化率为87.23%,电流效率为43.62%。通过对电化学行为研究的结果进行推测,香兰素在Cu-PTFE复合电极上的电极反应可能受到电子传递控制,可用RS(CCQ(CdlRct)RC)等效电路模拟复合电极/溶液界面的电化学行为。

天麻中香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖合成的影响

为探讨天麻醇提物特征成分香草醇对灰树花菌丝体生物量和胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)合成的影响,在灰树花发酵体系中添加不同质量浓度的香草醇,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量并记录菌丝体质量。研究表明:一定质量浓度的香草醇对灰树花菌丝体生长和EPS合成有促进作用;香草醇质量浓度为200 mg/L时,促进灰树花菌丝体生长和EPS合成的效果最佳,相比于空白组(未添加香草醇)分别增加了21.1%和19.9%,均显著高于空白组(P<0.05)。此外,在香草醇参与的灰树花整个发酵过程中,发酵第13天开始生物量和EPS产量趋于稳定,第14天时灰树花菌丝体生物量和EPS产量为最大值,分别为(1.42±0.01)g/L和(2.10±0.03)g/L,但低于天麻醇提物和对羟基苯甲醛实验组;且第14天同第0天相比,香草醇含量降低了68.3%。香草醇作为天麻醇提物中的特征成分可以被灰树花用于自身菌丝体生长和EPS的合成。

双键化香草醇的制备及对双键功能化大豆油树脂性能的影响

利用生物基香草醇为原料,通过与甲基丙烯酸酐发生酯化反应制得了具有低挥发性和低黏度的双键化香草醇(DBVA),考察了DBVA的化学结构和挥发性,并将其和苯乙烯(St)分别用作双键功能化大豆油树脂(MAESO)的活性稀释剂,系统评价了MAESO-DBVA树脂体系和MAESO-St树脂体系的固化行为,以及固化后材料的热力学性能和热稳定性。结果表明,35%DBVA活性稀释剂的引入不仅显著降低了MAESO体系的黏度,改善其加工性能,同时提高了MAESO树脂的玻璃化转变温度(达到78.9℃)。因而,双键化香草醇有望成为苯乙烯的潜在替代物,进而成为石油基不饱和聚酯和乙烯酯树脂的活性稀释剂。

原位合成氮掺杂石墨烯负载钯纳米颗粒用于催化香兰素高选择性加氢反应

通过原位合成法制备了氮掺杂石墨烯负载钯纳米颗粒催化剂Pd@N/C-2,用于催化香兰素选择性加氢反应.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对Pd@N/C-2催化剂进行结构与性能的表征,分析表明石墨烯层在活性钯纳米颗粒表面起到了保护作用,提高了催化剂在反应条件下的稳定性,在五次循环回收实验后催化剂仍保持很高的反应活性.通过对石墨烯掺杂氮原子引入了催化反应的化学活性中心和金属纳米颗粒沉积的锚定中心,从而使石墨烯在加氢催化反应中的性能得到进一步提高.并且通过对溶剂的调控实现了香兰素分别高选择性生成香草醇和对甲基愈创木酚,在优化的反应条件下,香草醇和对甲基愈创木酚的产率分别为89%和99%.

HPLC-MS法同时测定天麻饮片中8种活性成分

目的建立同时测定天麻饮片中天麻素、对羟基苯甲醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、香荚兰醛、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A8种成分的高效液相色谱．质谱（HPLC-MS）分析方法。方法采用Agilent1220高效液相系统，Hypersil C18色谱柱（250mm×4．6mm，5μm）；流动相为0．5％醋酸水溶液（A）-0．5％醋酸甲醇溶液（B），梯度洗脱：0～10min，98％A；10～60min，98％～60％A；60～75min，60％A；分析时间75min；体积流量0．8mL／min；柱温30℃；进样量20uL。采用电喷雾离子源进行负离子模式监测，多反应监测模式用于定量分析，源喷射电压为-4500V，离子源温度为550℃。结果测定的8种成分在线性范围内均具有良好的线性关系（r≥0．9992）：平均回收率在94．51％～102．70％，RSD〈3．50％。在不同产地的天麻饮片中，8种成分的量差异较大。其中，3种巴利森苷类成分的量较高，香荚兰醇和香荚兰醛的量均较低。结论建立的测定方法分离效果及重复性好，且快速、简便，可作为天麻饮片的质量控制方法。

重唇石斛化学成分研究

目的研究兰科石斛属植物重唇石斛Dendrobium hercoglossum的化学成分。方法采用各种柱色谱及制备液相色谱分离纯化,经波谱数据鉴定化合物结构。结果从重唇石斛全草的醋酸乙酯提取物中分离得到10个化合物,其结构分别鉴定为3,4,α-三羟基-5,3′-二甲氧基联苄(1)、4,α-二羟基-3,5,3′-三甲氧基联苄(2)、4,5-二羟基-3,3′,α-三甲氧基联苄(3)、4,3′-二羟基-3,5-二甲氧基联苄(4)、4,4′-二羟基-3,5,3′-三甲氧基联苄(5)、N-反式桂皮酸酰对羟基苯乙胺(6)、原儿茶酸(7)、香草醇(8)、1-正十六烷酸甘油酯(9)、丁香脂素(10)。结论化合物1为新化合物,命名为重唇石斛素A,其余化合物均为首次从该植物中分离得到。