原创《氨基酸酯类衍生物的合成与活性》
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摘 要： 寻找安全、高效、活性优良的食品防腐剂和食品抗氧化剂一直都是化学研究的热点.本文主要结合实际情况,以马来酸苷和氨基酸酯为原料,进过氨化处理后生成了几种氨基酸衍生物,然后对衍生物的活性进行了进一步的研究,发现本次合成的衍生物不会出现过敏现象,而富马酸二甲酯具有很强的致敏作用,衍生物和富马酸二甲酯抑菌效果相当.
关键词：氨基酸衍生物合成活性研究
中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2017） 02-0282-01
富马酸二甲酯是一种常见的防腐剂,具有高效、低毒、稳定等优点,曾被认为是低毒类物质.但是最近研究部发现,当富马酸二甲酯作为防腐剂在食品中应用时会对人体产生强烈的致敏作用.富马酸存在不饱和羰基,可以合成出具有抑菌作用的富马酸脂类衍生物,基于此本次研究利用富马酸和氨基酸合成富马酸氨基酸脂类衍生物,就其活性进行了分析.
一、试验材料和方法
1.实验材料和仪器
顺丁烯二酸酐、富马酸二甲酯、甘氨酸、苯丙氨酸、吡啶、二氯亚砜、无水氯化铝、DMEM 培养基、磷酸盐缓冲液、MTT、DMSO、胎牛血清、青霉素- 链霉素溶液、大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌.仪器为低速离心机、净化工作台、二氧化碳培养箱、荧光显微镜.
2.试验方法
2.1 富马酸氨基酸脂类衍生物合成
按照相应文献方法,用氨基酸和醇反应生成氨基酸脂盐酸盐,然后将0.02mol 氨基酸脂盐酸盐和顺丁醇二酸酐在吡啶中进行酰胺化反应,温度55 度,作用5 小时,反应结束后向其中添加1.0g 的无水氯化铝,进行异构化反应,升温到95 度充分反应2 小时.然后将溶液旋转蒸发,除去吡啶,得到综合固体,用乙醇溶解,在饱和碳酸钠,离心后取上层清液,旋转蒸发,得到固体和液体混合物,用乙醇萃取,去除混合物中的盐和不容物,再次蒸发,得到富马酸氨基酸脂类衍生物.
2.2 抑菌浓度测定
采用标准方法培养细菌,制成浓度为104~106 的细菌悬浊液.然后称取一定量的富马酸氨基酸脂类衍生物,用无水乙醇将其配成不同浓度的稀释液,分别为0.01%,0.05%,0.10%,0.12%和0.15%,倒入到各个培养皿中,并设置相同浓度的酥麻酸二甲酯作对照.等待富马酸氨基酸脂类衍生物凝固之后,在每个培养皿中添加10 微升的细菌悬浊液,37 度培养24 小时,以不长细菌的浓度作为最低抑菌浓度.
2.3 皮肤敏感测试
将得到的八种经过纯化后的富马酸氨基酸脂类衍生物和富马酸二甲酯用无水乙醇配成5g/L 的溶液,在棉签上蘸取适量溶液,分别涂在健康实验者的两个手背上,观察2 小时后的过敏反应情况.
二、结果
1.富马酸氨基酸脂类衍生物种类分析
通过试验后得到了八种富马酸氨基酸脂类衍生物,分别为富马酸单氨基酸甲酯、富马酸单氨基酸乙酯、富马酸单氨基酸异丙酯、富马酸单氨基酸丙酯、富马酸单氨基酸异丙酯、富马酸单苯丙氨基酸甲酯、富马酸单苯丙氨基酸乙酯、富马酸单苯丙氨基酸异丙酯和富马酸单苯丙氨基酸丙酯,通过对上述八种富马酸氨基酸脂类衍生物的核磁数据进行分析发现,双键的耦合常数都是在18Hz 左右,合成八种富马酸氨基酸脂类衍生物都成功的进行了异构化,都是反式结构的富马酸氨基酸脂类衍生物.
2.富马酸氨基酸脂类衍生物抑菌活性试验
通过表1 数据我们可以看出,富马酸氨基酸脂类衍生物对大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌均有一定的抑制作用,但是不同浓度的富马酸氨基酸脂类衍生物对上述细菌的抑菌作用是不同的,如第一个浓度的最低抑菌浓度为6.41mmol/L,第二个浓度的最低抑菌浓度我5.96mmol/L,第三个和第四个浓度最低的抑菌浓度为5.57mmol/L.而剩下的富马酸氨基酸脂类衍生物不同浓度的抑菌标准分别为4.42mmol/L、4.11mmol/L 和3.92mmol/L,对比抑菌试验结果可以看出,第一、第二、第三、第四和DMF 对试验所有细菌的抑菌活性稍差,而第五、第六是对试验所有细菌的抑菌活性和DMF 相当,第七、第八所细菌抑菌活性要稍高于DMF.
3.皮肤过敏试验结果分析
通过对表2 数据进行分析发现,合成的所有富马酸氨基酸脂类衍生物对皮肤无致敏性,而富马酸二甲酯在试验进行到5 分钟后出现了过敏现象,由此可以说明富马酸羰基和氨基酸值发生了酰胺化反应后,通过结构发生改变,消除了富马酸氨基酸脂类衍生物的致敏现象,所得到的衍生物安全.
三、结论
本次研究以氨基酸酯和马来酸酐作为原料合成了8 种富马酸氨基酸脂类衍生物,采用的合成方法改善了传统合成过程存在腐蚀和三废污染严重的缺陷,能够显著提升生产效率,同时利用无水乙醇进行萃取,优化了纯化方法.通过最低抑制浓度和过敏试验发现,富马酸氨基酸脂类衍生物能够有效抑制细菌生长,不会造成人过敏现象,为富马酸氨基酸脂类衍生物的更好应用奠定了理论研究基础.
氨基酸论文参考资料：
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