非水相脂肪酶催化合成维生素酯的研究进展

综述了近年来非水相脂肪酶催化合成几种维生素酯的研究进展,主要介绍了维生素A酯、维生素C酯和维生素E酯的酶催化合成过程中,脂肪酶、有机溶剂、体系水活度以及其它反应条件的影响,分析了目前还存在的问题,并对酶法合成维生素酯的发展前景进行了展望。

维生素酯化衍生物的合成研究进展

维生素酯是由维生素的醇(酚)羟基与羧酸类化合物经缩合反应合成的一类酯化衍生物。维生素经酯化后,在多种溶剂体系下其稳定性显著提高,同时具备原有和新增功能基团的功能和活性,拓宽了其应用范围。目前,多种经过结构修饰的维生素衍生物已实现商品化,广泛用作食品添加剂、药品或保健品。例如,改性后的维生素C酯是一种兼具抗肿瘤、抗衰老、抗生物氧化、清除体内自由基等多种功能特性、安全的新型食品添加剂;维生素E酯可作为维生素E替代品而广泛用于医药、食品和化妆品等方面;维生素A酯是重要药品和饲料添加剂。本文主要对几种典型的维生素酯化物如(异)维生素C酯、维生素E酯和维生素A酯的合成技术研究现状进行综述,对相关合成技术中存在的问题进行分析,并对维生素酯化衍生物的发展进行了展望。

维生素E聚乙二醇琥珀酸酯乳化α-生育酚琥珀酸酯纳米乳的制备及体外抗肿瘤细胞活性评价

目的探索以维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)做乳化剂,制备α-生育酚琥珀酸酯纳米乳(T-NE),对纳米乳进行处方优化、制备方法以及制剂学性质考察,并且评价其体外抗肿瘤细胞活性。方法自2022年1―4月,先后通过水滴定法绘制伪三元相图,根据纳米乳区域确定最优处方,再采用乳化蒸发法制备,并对其进行了理化性质评价,包括类型确定、形态学考察、粒径大小和分布、Zeta电位、载药量和稳定性,并通过细胞活力实验(MTT)进行体外抗肿瘤细胞活性评价。结果T-NE的最优处方为α-生育酚琥珀酸酯(α-TOS)、维生素E、TPGS、聚乙二醇400质量比1∶1∶2∶1;所制得T-NE为O/W型,外观呈类球形且无粘连;载药量为(20.15±1.91)g/L,粒径为(258.8±3.48)nm,多分散指数(PDI)为0.136±0.03,Zeta电位值为(-27.0±0.46)mV;4℃和25℃条件下放置稳定性良好,且适宜室温长期贮存;与游离的α-TOS药物溶液相比,T-NE对人乳腺癌细胞系(MCF-7)及人卵巢癌细胞系(A2780)细胞具有更强的抑制作用,IC50值分别为16.68μmol/L和7.50μmol/L,且空白纳米乳基本无毒性作用。结论该实验制备的T-NE外观均一呈类球形,粒径较小且分布均匀,载药量高稳定性好,同时表现出比游离α-TOS更为优异的抗肿瘤细胞活性作用,具有良好的开发前景。

水蛭素-草酸二维生素E酯脂质体的构建及其体外抗凝作用评价

目的基于维生素E,构建同时具有过氧化氢清除功能和抗凝作用的脂质体,探讨其是否可以作为急性缺血性脑卒中的治疗方式并评价其体外抗凝作用。方法利用过氧草酸酯键将两分子维生素E(生育酚,VE)化学键合,得到目标化合物草酸二维生素E酯(oxalate vitamin E,OVE);通过酰胺化反应将抗凝药物水蛭素(hirudin)连接到亚油酸(linoleic acid,LA)得到抗凝目标单元亚油酸-水蛭素(LA-hirudin,LH);并通过红外光谱、核磁等手段对所合成的产物进行结构表征。采用薄膜分散法制备水蛭素-草酸二维生素E酯脂质体(hirudin-OVE liposome,HOL),采用激光粒度仪(DLS)和透射电子显微镜(TEM)等方法对脂质体进行表征。选取小鼠脑微血管内皮细胞(mouse brain-derived endothelial cells,bEnd3)和人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)进行细胞实验。通过ELISA测定过氧化氢以及细胞炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β水平,以评价脂质体对细胞氧化应激和炎症水平的影响。采用细胞计数实验(CCK-8)和细胞增殖检测实验(Edu)考察脂质体对细胞数目和细胞增殖情况的影响。取小鼠全血,考察所制备脂质体的抗凝作用。结果核磁结果表明成功合成了OVE,红外谱图结果表明水蛭素和亚油酸成功键合得到亚油酸-水蛭素。透射电镜和激光粒度仪结果表明所制备的脂质体形状为类球形,且粒径分布均匀,平均粒径为161 nm。细胞实验表明,脂质体能够显著抑制模型细胞分泌过氧化氢和炎症因子,具有明显的抗氧化、抗炎作用(P<0.05)。细胞计数实验和细胞增殖检测实验结果证明脂质体能够抑制炎症导致的细胞数目减少、缓解LPS刺激所引起的细胞增殖抑制(P<0.01)。抗凝实验结果表明,脂质体能够显著抑制CaCl 2诱导的凝血反应(P<0.01)。结论基于维生素E成功合成过氧化氢清除性材料OVE,并以抗凝药物水蛭素和OVE制备OVE抗凝脂质体(HOL),该脂质体在细胞层面上具有良好的抗氧化、抗炎效果,并具有显著的抗凝作用。

维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合玻璃酸钠滴眼液治疗干眼病的效果及对患者眼表功能、生活质量的影响

目的分析维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合玻璃酸钠滴眼液治疗干眼病的效果及对患者眼表功能、生活质量的影响。方法将2021年8月至2022年1月我院收治的116例干眼病患者随机分为常规组(58例,玻璃酸钠滴眼液)和观察组(58例,维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合玻璃酸钠滴眼液)。比较两组的治疗效果。结果观察组的治疗总有效率显著高于常规组(P<0.05)。治疗后,观察组的眼表疾病指数(OSDI)评分显著低于常规组,国家眼科研究所视觉相关生活质量量表(NEI-VFQ-25)评分显著高于常规组(P<0.05)。治疗后,观察组的泪膜破裂时间(BUT)、角膜荧光色素染色(CFS)评分、基础泪液分泌试验(SⅠT)显著优于常规组(P<0.05)。治疗后,观察组的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、白细胞介素-6(IL-6)及白细胞介素-1β(IL-1β)水平显著低于常规组(P<0.05)。两组的不良反应总发生率无明显差异(P>0.05);观察组的半年内复发率显著低于常规组(P<0.05)。结论维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合玻璃酸钠滴眼液治疗干眼病可取得理想的效果。

维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合重组人表皮细胞生长因子治疗白内障超声乳化术后干眼症的效果分析

目的 分析维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合重组人表皮细胞生长因子(rhE GF)治疗白内障超声乳化术后干眼症的效果。方法 本研究选择了2022年12月至2023年12月商丘市第一人民医院120例白内障超声乳化术后干眼症患者,根据随机数字表法实施分组,予以常规组60例维生素A棕榈酸酯眼用凝胶治疗,试验组60例予以维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合rhE GF滴眼液治疗。观察两组临床疗效、干眼症症状、炎症因子水平、视功能相关生存质量与不良反应发生情况。结果 持续用药4周后,试验组总治疗有效率高于常规组(P<0.05);两组泪膜破裂时间(BUT)及基础泪液分泌试验I(SIt)水平均高于治疗前,且试验组高于常规组(P<0.05);两组泪液白细胞介素-1β(IL-1β)及白细胞介素-8(IL-8)水平均低于治疗前,且试验组低于常规组(P<0.05);两组视功能相关生存质量量表-25(NEIVFQ-25)评分高于治疗前,且试验组分值高于常规组(P<0.05);两组不良反应总发生率差异无统计学意义(P>0.05)。结论 维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合rhE GF治疗白内障超声乳化术后干眼症的疗效确切,可帮助改善患者干眼症症状,抑制炎症反应,并可促进视功能相关生存质量的提升,避免增加不良反应。

维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合地夸磷索钠滴眼液在白内障超声乳化术后干眼症的应用效果

目的探讨白内障超声乳化术后干眼症患者应用维生素A棕榈酸酯眼用凝胶联合地夸磷索钠滴眼液的效果。方法非随机选取2022年1—12月兰州市第一人民医院204例白内障超声乳化术后干眼症患者,按治疗方法不同分为对照组(地夸磷索钠滴眼液)102例和观察组(维生素A棕榈酸酯眼用凝胶+地夸磷索钠滴眼液)102例。对比两组治疗后的临床疗效,治疗前后泪液炎性因子水平和视觉相关生存质量。结果观察组总疗效率为98.03%(100/102),高于对照组的90.20%(92/102),差异有统计学意义(χ^(2)=5.666,P<0.05);治疗4周后观察组炎症因子水平低于对照组,视觉相关生存质量评分高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论白内障超声乳化术后干眼患者联用维生素A棕榈酸酯眼用凝胶和地夸磷索钠滴眼液能够改善其泪液炎症因子水平,提高临床疗效和生活质量。

维生素A棕榈酸酯眼用凝胶辅助治疗白内障术后干眼症的效果及其对泪液炎症因子的影响分析

分析对白内障术后干眼症患者实施维生素A棕榈酸酯眼用凝胶辅助治疗的疗效。方法 通过分层区组随机化分组法对本医院眼科收集的140例白内障术后干眼症患者分成2组(2022年6月-2024年6月),参照组、治疗组分别使用玻璃酸钠滴眼液、加用维生素A棕榈酸酯眼用凝胶治疗,对比两组疗效。结果 两组治疗后对比的干眼症状评分、IL-1β、TNF-α、泪膜破裂时间、角膜荧光素染色、泪液分泌试验、治疗优良率差异很大(P<0.05)。结论 维生素A棕榈酸酯眼用凝胶辅助治疗白内障术后干眼症可以起到很好的效果:降低泪液炎症因子,加快恢复角膜上皮及神经纤维修复,缓解术后异物感干涩感,提高视觉质量及术后体验。

维生素E烟酸酯自乳化制剂处方研究

目的研究维生素E烟酸酯(简称VEN)自乳化制剂,探求其最佳处方配比。方法通过溶解度实验、正交筛选和假三角相图的绘制,以形成自乳化区域的大小、溶出度和所得乳滴粒径的大小为指标,对VEN自乳化制剂中的油相、乳化剂及助乳化剂的组成、用量进行筛选,找出最佳的搭配和处方配比。结果在VEN自乳化制剂处方中,以油酸乙酯为油相,聚氧乙烯蓖麻油(EL20)为乳化剂,乙二醇单乙基醚(transcutol)为助乳化剂时,可以获得较好的乳化效果。结论VEN自乳化制剂的最佳处方比例为m(VEN)∶m(油酸乙酯)∶m(EL20)∶m(transcuto1)=1∶0.75∶1.35∶0.9。

维生素E油酸酯的合成研究

以维生素E及油酸为原料,乙酸酐为共反应剂,三乙胺为催化剂合成了维生素E油酸酯。讨论了原料配比、催化剂用量、反应温度和反应时间等4个因素对维生素E油酸酯产率的影响,并采用TLC和HPLC法对产品进行分析。结果表明,最佳合成工艺为维生素E与中间体的摩尔配比为1∶2.0,催化剂用量0.15 mL,反应时间5 h,反应温度为40℃,在此条件下反应产率为31.94%。

维生素E琥珀酸酯抑制人胃癌细胞生长的研究

采用体外细胞培养的方法 ,观察维生素 E琥珀酸酯 (VES)对人胃癌细胞 (SGC- 790 1)生长的影响 ,并利用 MTT法比较 VES和α-生育酚对胃癌细胞生长的作用效果。结果表明 :VES(5、10和 2 0μg/ m l)对胃癌细胞生长有明显抑制作用 ,而 α-生育酚在同样剂量对肿瘤细胞生长无抑制作用。这提示 VES具有不同于维生素 E的抗癌机理。

脂肪酶催化合成维生素A酯

研究了有机溶剂中脂肪酶催化合成维生素A酯。对催化合成维生素A棕榈酸酯反应的脂肪酶和反应介质进行了比较,同时对影响合成维生素A棕榈酸酯反应的因素(温度、初始水含量、底物摩尔比、反应时间和酶量等)进行了探讨,优化了反应条件:在10mL不含水分的正己烷中,0.200g维生素A醋酸酯和0.468g棕榈酸在酶量为10%(指固定化酶与维生素A醋酸酯的质量比)的固定化脂肪酶催化下,在30℃、190r/min下反应6h,转化率可以达到75%,固定化酶可连续使用6次以上。

固定化脂肪酶合成维生素A棕榈酸酯

研究了有机溶剂中脂肪酶催化维生素A棕榈酸酯的合成工艺。采用维生素A醋酸酯和棕榈酸乙酯作为反应底物,对催化合成维生素A棕榈酸酯反应介质进行了比较,同时对影响合成维生素A棕榈酸酯反应的因素(温度、初始水含量、底物摩尔比、反应时间和酶量等)进行了探讨,优化了反应条件:在10mL的石油醚中,体系初始含水量0.2%(体积比V/V),0.100g维生素A醋酸酯和0.433g棕榈酸乙酯在酶量为1.1g的固定化酶催化下,在30°C、190r/min下反应12h,转化率可以达到83%,固定化酶可连续使用5次以上。

界面活化的溶胶凝胶包埋Candida rugosa脂肪酶催化合成维生素E琥珀酸酯

采用界面活化的溶胶凝胶包埋Candida rugosa脂肪酶(CRL)催化合成了维生素E琥珀酸酯. 考察了影响溶胶凝胶包埋固定化CRL的因素, 获得的最佳固定化条件为: 丙基三甲氧基硅烷/正硅酸四乙酯摩尔比为1/1, 水与硅烷前体摩尔比为15, 酶的添加量为0.5mg/ml, PEG400的添加量为12μl/ml溶胶. 溶胶凝胶包埋的CRL在50℃, 18h后其活性仍然保持了70.58%, 是游离酶的2.6倍,且稳定性得到了明显的改善. 基于CRL的界面特性, 采用五种表面活性剂对其进行界面活化. 结果表明, 采用橄榄油活化的溶胶凝胶包埋的CRL合成维生素E琥珀酸酯的酯化活力最高, 相比原酶和未界面活化的溶胶凝胶包埋酶分别提高了6.7和1.43倍.

维生素E油酸酯的合成研究

本文通过油酸酰氯强活性中间体合成了维生素E油酸酯。对影响维生素E油酸酯产率的因素-原料配比、溶媒用量、反应温度和反应时间等四个因素进行了分析,采用L16(45)正交设计进行优化,并采用TLC和HPLC法对产品进行了分析。最佳合成工艺为:油酸酰氯与维生素E的摩尔配比为3:1,催化剂吡啶用量为0.025ml,反应时间4h,温度45℃,反应转化率为41.8%。

Bcl-2家族蛋白在维生素E琥珀酸酯诱导人胃癌细胞凋亡中的作用

目的:研究Bcl-2家族蛋白在维生素E琥珀酸酯(RRR-α-tocopheryl succinate,α-TOS;vitamin E succinate,VES)诱导人胃癌SGC-7901细胞凋亡线粒体途径中的作用。方法:采用噻唑蓝(MTT)法测定VES对SGC-7901细胞的半数抑制浓度(IC50值);吖啶橙/溴化乙啶(AO/EB)染色观察细胞凋亡;Mito Tracker Red CMXRos染色观察线粒体膜电位(ΔΨm)的改变;Western Blot法检测不同剂量VES对人胃癌SGC-7901细胞Bid、Bax、Bcl-2蛋白表达和细胞色素C(cytochrome C,Cyt C)蛋白表达与定位的影响。结果:VES对SGC-7901细胞的IC50值为101.45μg/ml;VES可引起SGC-7901细胞发生凋亡和线粒体膜电位下降;并引起Cyt C蛋白在细胞内重新定位、Bid蛋白剪切活化、Bax蛋白表达增加和Bcl-2蛋白表达减少。结论:VES可抑制SGC-7901细胞的生长,并通过线粒体途径诱导凋亡,其机制可能是通过剪切活化Bid蛋白、上调Bax/Bcl-2相对水平来实现的。

维生素E琥珀酸酯通过氧化应激诱导胃癌SGC-7901细胞凋亡的研究

目的:研究维生素E琥珀酸酯(vitamin E succinate,VES)是否可通过氧化应激来诱导胃癌细胞凋亡及其可能机制。方法:分别用5、10和20μg/ml的VES处理胃癌SGC-7901细胞24h,同时设阴性对照组和甘露醇(活性氧抑制剂)预处理组。通过流式细胞技术、共聚焦技术和Western blot方法,检测了VES诱导SGC-7901细胞线粒体氧化损伤及细胞凋亡的情况,用相应的检测试剂盒检测细胞内活性氧和Ca2+含量变化情况。结果:不同浓度的VES对SGC-7901细胞均有诱导凋亡的作用。表现为随VES浓度的增加,SGC-7901细胞凋亡数量呈现增加的趋势,且SGC_7901细胞内活性氧含量及钙离子水平呈现增加的趋势,而线粒体膜电位逐渐下降。活性氧抑制剂甘露醇(1mmol/L)对VES诱导的胃癌细胞凋亡,和细胞内活性氧、钙浓度的增高及膜电位的降低均有显著抑制作用(P<0.05)。随VES浓度的增加,SGC_7901细胞内Bax蛋白的表达呈现上升的趋势,而Bcl-2蛋白的表达呈现下降趋势。甘露醇可显著降低胃癌SGC-7901细胞Bax蛋白的表达水平,同时增加Bcl-2蛋白的表达(P<0.05)。结论:VES可显著促进胃癌细胞凋亡,并且随着VES剂量的增加,VES诱导胃癌细胞凋亡的作用越强。细胞内活性氧含量增加、细胞内钙超载所导致的线粒体氧化损伤作用可能是VES诱导细胞凋亡的机制之一。

咖啡酸维生素C酯的合成、抑菌活性和抗氧化性研究

研究了以3,4-二羟基苯甲醛、丙二酸和维生素C为原料,经过Knoevenagel缩合和直接酯化一锅法合成咖啡酸维生素C酯的方法,并考察了咖啡酸维生素C酯的抑菌活性和抗氧化性。在催化剂SO42-/ZrO2的作用下,3,4-二羟基苯甲醛与丙二酸首先发生Knoevenagel缩合生成咖啡酸,产物不需要分离,加入维生素C继续进行酯化反应,以85.1%的产率得到了咖啡酸维生素C酯,产物结构用1HNMR和IR进行确证。抑菌活性实验表明,咖啡酸维生素C酯对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、酿酒酵母、青霉、黄曲霉和黑曲霉均有较强的抑制作用,对细菌和酵母的抑制作用高于霉菌。抗氧化性实验表明,咖啡酸维生素C酯可以有效清除DPPH自由基和羟基自由基,清除效果明显好于维生素C。

天然维生素E琥珀酸酯的制备

维生素E琥珀酸酯有比维生素E更强的化学稳定性,同时其还有抗癌功效,是水溶性维生素E———TPGS的基本原料。介绍了用天然维生素E酯化制备维生素E琥珀酸酯的方法,选用三乙胺作为催化剂制备维生素E琥珀酸酯。通过实验优化后得到优化的工艺条件为(原料50 g):反应时间为4.0 h、琥珀酸酐用量为原料维生素E的150%(W/W)、催化剂用量为5.0 mL、反应温度为55℃。在优化的工艺条件下,维生素E酯化率为93.91%。

非水介质中月桂酸维生素C酯的酶催化合成

以月桂酸甲酯和维生素 C为原料 ,以固定化的脂肪酶 (LIPOZYM IM)为催化剂 ,合成了月桂酸维生素C酯。研究了各种因素对合成反应的影响 ,确定了月桂酸维生素 C酯的较佳合成条件为 :维生素 C与月桂酸甲酯摩尔比为 5 .0∶ 1、反应温度为 60℃、脂肪酶用量为反应体系重量的 2 .5 %、反应时间为 1 0 h。在最佳反应条件下 ,产物一次收率为 61 .8%。