生物小分子自组装调控与催化转化研究

自组装论文 多肽论文 纳米材料论文 木质纤维素论文 酶解论文 5-羟甲基糠醛论文
论文详情
本论文以生物小分子的功能化与高值化利用为目标,选择肽、糖两类生物小分子为研究对象,分别通过分子自组装和催化转化途径,构建功能化肽类纳米材料和高值糖基平台化学品。(1)界面调控组装:选择多种不同的表面,研究苯丙氨酸二肽(FF)在不同界面条件下的自组装过程。结果发现FF在水溶液中形成预组装体,进而可在玻璃和微孔膜表面组装成纳米纤维和微囊。研究揭示了苯丙氨酸二肽的界面诱导多级组装行为,并获得了一种新的组装体结构。(2)溶剂-界面调控组装:采用加热-冷却自组装方式,在水溶液中加入乙腈,可诱导组装体结构由微管向纳米纤维转变,溶剂-界面协同作用下可获得均一的微纳结构。结果表明溶剂氢键受体/供体能力可能是影响FF分子排列的关键因素,而组装体形貌则由溶剂和界面的表面张力决定。(3)反应调控组装:以氨基酸为起始原料,设计了制备肽类水凝胶的新途径,即采用化学法合成Fmoc-二肽的同时,产物发生自组装形成肽类水凝胶,该方法制备的水凝胶结构与传统自组装情形类似。(4)多糖调控组装:以魔芋葡甘聚糖(KGM)为稳定剂,制备了Fmoc-FF/KGM复合凝胶。研究发现加入KGM后,复合凝胶的稳定性能与机械性能显著提高,其稳定机制可能与分子的支链结构、吸水性和羟基有关。进一步以多烯紫杉醇为模型药物,以KGM加入量与KGM水解酶为参数实现了药物的可控释放。(5)木质纤维素酶解制糖过程强化:以玉米芯为木质纤维素原料,提出了常压中温下甲酸-氨水组合预处理与酶解制葡萄糖工艺路线,该工艺实现了玉米芯三大组份的有效分离,同时实现了纤维素高效酶解制葡萄糖。(6)纤维素酶解制约因素分析:选择多种预处理方式,定量表征了预处理前后玉米芯的物化结构参数,并运用数理统计方法分析了结构与酶解的关系,研究表明纤维素酶解主要取决于可及内表面积、木质素含量和分子间氢键。(7)葡萄糖催化转化制5-羟甲基糠醛(5-HMF):设计了酶-酸耦合催化体系,在四硼酸钠作用下通过酶法将葡萄糖转化为果糖,进一步在水/丁醇两相中酸催化脱水制备5-HMF,该工艺实现了常规体系中5-HMF的高效制备。
摘要第1-4页
ABSTRACT第4-11页
前言第11-12页
第一章 文献综述第12-41页
   ·生物小分子功能与应用第12-14页
     ·生理学功能与应用第12-13页
     ·材料与能源领域中应用现状第13-14页
   ·肽类生物小分子自组装与功能化应用第14-27页
     ·肽类自组装纳米材料第14-15页
     ·肽类分子自组装调控与材料制备第15-22页
     ·肽类分子自组装过程模拟第22-24页
     ·肽类纳米材料的应用现状第24-27页
   ·糖类生物小分子制备与催化转化第27-39页
     ·木质纤维素结构特性第27-28页
     ·木质纤维素预处理与酶解制糖第28-32页
     ·催化转化糖类小分子制备高值化学品第32-39页
   ·本课题总体思路与研究内容第39-41页
第二章 界面诱导苯丙氨酸二肽多级自组装行为研究第41-54页
   ·引言第41-42页
   ·材料与方法第42-44页
     ·材料与仪器第42页
     ·苯丙氨酸二肽多级自组装实验第42页
     ·组装体形貌分析第42-43页
     ·组装体粒度分析第43页
     ·圆二色光谱分析第43页
     ·傅立叶红外光谱分析第43-44页
   ·结果与讨论第44-53页
     ·界面诱导二肽多级自组装过程分析第44-47页
     ·二肽浓度对自组装行为的影响第47-50页
     ·二肽组装体分子排列结构分析第50-51页
     ·界面影响二肽多级自组装机理剖析第51-53页
   ·小结第53-54页
第三章 溶剂-界面调控苯丙氨酸二肽自组装过程研究第54-69页
   ·引言第54-55页
   ·材料与方法第55-56页
     ·材料与仪器第55页
     ·溶剂环境中苯丙氨酸二肽自组装第55页
     ·溶剂环境中温度调控自组装第55页
     ·界面环境中苯丙氨酸二肽自组装第55-56页
     ·组装体形貌分析第56页
     ·组装体粒度分析第56页
     ·组装体X-射线衍射分析第56页
   ·结果与讨论第56-68页
     ·溶剂调控组装体形貌与结构分析第56-60页
     ·溶剂环境中温度诱导可逆自组装过程分析第60-63页
     ·溶剂-界面协同调控组装体形貌与结构分析第63-66页
     ·溶剂-界面影响二肽自组装机理剖析第66-68页
   ·小结第68-69页
第四章 肽键合成反应调控制备肽类小分子水凝胶第69-79页
   ·引言第69-70页
   ·材料与方法第70-72页
     ·材料与仪器第70页
     ·反应自组装制备肽类水凝胶第70-71页
     ·pH值对反应自组装的影响第71页
     ·温度对反应自组装的影响第71页
     ·组装体质谱分析第71页
     ·组装体形貌分析第71-72页
     ·组装体圆二色光谱分析第72页
   ·结果与讨论第72-78页
     ·反应自组装过程分析第72-73页
     ·反应组装pH值和温度的影响第73-75页
     ·反应自组装产物质谱分析第75-76页
     ·反应自组装水凝胶结构特性第76-78页
   ·小结第78-79页
第五章 魔芋葡甘聚糖调控Fmoc-苯丙氨酸二肽自组装行为研究第79-98页
   ·引言第79-81页
   ·材料与方法第81-84页
     ·材料与仪器第81页
     ·Fmoc-FF和Fmoc-FF/KGM水凝胶制备第81-82页
     ·水凝胶稳定性能测试第82页
     ·水凝胶流变性能测试第82页
     ·水凝胶形貌分析第82-83页
     ·凝胶纤维微观结构分析第83页
     ·载药水凝胶制备第83页
     ·药物体外释放行为分析第83-84页
     ·多烯紫杉醇定量分析第84页
   ·结果与讨论第84-96页
     ·水凝胶的稳定性能第84-85页
     ·水凝胶的流变性能第85-87页
     ·水凝胶形貌分析第87-88页
     ·水凝胶微观结构与凝胶稳定机制分析第88-91页
     ·载药水凝胶形貌分析第91-92页
     ·KGM平均分子量测定第92页
     ·多烯紫杉醇定量分析第92-93页
     ·体外药物释放行为调控第93-95页
     ·药物释放模型剖析第95-96页
   ·小结第96-98页
第六章 木质纤维素酶解制葡萄糖工艺开发与过程强化第98-110页
   ·引言第98-99页
   ·材料与方法第99-101页
     ·材料与仪器第99页
     ·木质纤维素甲酸预处理与组分分离第99-100页
     ·木质纤维素氨水预处理第100页
     ·木质纤维素甲酸-氨水组合预处理第100页
     ·纤维素酶解实验第100页
     ·分析方法第100-101页
   ·结果与讨论第101-109页
     ·木质纤维素甲酸-氨水组合预处理与酶解制糖工艺第101-102页
     ·木质纤维素甲酸处理与工艺参数优化第102-104页
     ·甲酸处理后纤维素酶解效率评价第104页
     ·木质纤维素氨水处理与工艺参数优化第104-107页
     ·木质纤维素甲酸-氨水预处理与酶解制葡萄糖第107-109页
   ·小结第109-110页
第七章 木质纤维素酶解制葡萄糖过程机理研究第110-126页
   ·引言第110-112页
   ·材料与方法第112-116页
     ·材料与仪器第112页
     ·木质纤维素预处理及其酶解第112-113页
     ·木质纤维素可及内表面积测定第113-114页
     ·木质纤维素颗粒尺寸与外表面积测定第114页
     ·X-射线衍射分析第114-115页
     ·固体核磁共振分析第115页
     ·傅立叶变换红外光谱分析第115页
     ·PCA和PLS数理统计分析第115-116页
   ·结果与讨论第116-125页
     ·木质纤维素化学组成变化第116页
     ·木质纤维素可及内表面积变化第116-118页
     ·木质纤维素外表面积变化第118页
     ·木质纤维素结晶度和分子内氢键变化第118-119页
     ·木质纤维素分子间氢键强度变化第119-120页
     ·预处理前后纤维素酶解效率变化第120-121页
     ·PCA和PLS数理统计分析第121-123页
     ·关键底物特性对纤维素酶解速率的影响规律第123-124页
     ·关键底物特性对纤维素酶解程度的影响规律第124-125页
   ·小结第125-126页
第八章 酶-酸耦合催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛第126-137页
   ·引言第126-127页
   ·材料与方法第127-128页
     ·材料与仪器第127页
     ·葡萄糖酶法异构制备果糖第127页
     ·果糖酸催化制备5-羟甲基糠醛第127-128页
     ·反相色谱与串联质谱联用分析第128页
     ·高效液相色谱分析第128页
     ·液体核磁共振分析第128页
   ·结果与讨论第128-136页
     ·催化转化葡萄糖制5-羟甲基糠醛工艺路线第128-129页
     ·5-羟甲基糠醛定性与定量分析第129-130页
     ·催化转化葡萄糖制5-羟甲基糠醛工艺参数优化第130-133页
     ·催化转化葡萄糖制5-羟甲基糠醛机理分析第133-136页
   ·小结第136-137页
第九章 结论与展望第137-143页
   ·结论第137-141页
   ·主要创新点第141-142页
   ·展望第142-143页
参考文献第143-163页
发表论文和参加科研情况说明第163-165页
致谢第165页
论文购买
论文编号ABS536355,这篇论文共165页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付49.5
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付82.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656