芬顿反应制备低分子量硫酸软骨素及其降解机制

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王康宇

作者： 王康宇;王雯芳;侯成立;郭玉杰;张春晖

作者机构：

关键词： 降解;硫酸软骨素;芬顿反应;分子动力学模拟;标准密度函数理论

期刊名称： 农业工程学报

ISSN：

年卷期： 2023 年 021 期

页码： 269-278

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了提高硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)的生物活性和生物利用率,该研究通过芬顿反应制备了不同来源的低分子量硫酸软骨素(low molecular weight chondroitin sulfate,LMCS)并探究了其潜在降解机制.使用鸡来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from chicken cartilage,CCS)、牛来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from bovine cartilage,BCS)、鲨鱼来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from shark cartilage,SCS),通过单因素试验优化CS的降解条件,随后测定了降解产物的化学组成和结构,并且通过密度泛函理论(density functional theory,DFT)和分子动力学模拟(molecular dynamics,MD)试验探究了其潜在的机制.结果表明,CS的降解条件分别为乙酸铜浓度0.5 mmol、pH值7.5和反应温度45℃.降解产物的单糖和双糖组成结果表明,CS中的硫酸软骨素A(CSA)的GlcA残基在降解反应中可能被优先攻击.红外图谱结果表明CS可能和羟基自由基反应生成了羧基衍生物.分子动力学模拟试验结果表明,CSA比非硫酸化软骨素(non-chondroitin sulfate,CSO)和硫酸软骨素C(CSC)更容易与·OH相互作用.密度泛函数计算表明,GlcA的C1-H(CSO:-65.288 3 kJ/mol、CSA:-69.985 3 kJ/mol、CSC:-64.826 2 kJ/mol)发生抽氢反应所需的能量比GalNAc(CSO:-75.273 1 kJ/mol、CSA:-76.097 5 kJ/mol、CSC:-68.782 9 kJ/mol)的低.这些结果为生产LMCS提供了指导.

分类号： TS251.1

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