杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和多酚氧化酶活性中的应用制造技术

本发明专利技术提供了杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和多酚氧化酶活性中的应用，属于生物酶技术领域。杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。4‑磺酸基杯[4]芳烃、4‑磺酸基杯[6]芳烃或4‑磺酸基杯[8]芳烃在抑制菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。杯[4]芳烃季铵盐在增强菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。对BM酶活性影响受杯芳烃衍生物浓度影响不大，跟空腔大小和电荷正负有关；对PPO酶活性影响受杯芳烃衍生物浓度影响较大，可以通过控制体系中杯芳烃衍生物浓度，来调控酶活性大小，对酶活性的调控范围较广。

Application of calixarene derivatives in regulating the activity of bromelain and polyphenol oxidase

The invention provides the application of calixarene derivatives in regulating the activity of bromelain and polyphenol oxidase, and belongs to the technical field of biological enzymes. Calixarene derivatives are used to regulate the activity of bromelain and / or polyphenol oxidase. Application of 4 sulfo calix [4] arene, 4 sulfo calix [6] arene or 4 sulfo calix [8] arene in inhibition of bromelain and/or polyphenol oxidase activity. The application of quaternary ammonium salt of cup [4] arene in enhancing the activity of bromelain and / or polyphenol oxidase (PPO) is discussed. The activity of BM was not affected by the concentration of calixarene derivatives, but was positively correlated with the cavity size and charge. The activity of PPO was influenced by the concentration of calixarene derivatives. The activity of BM could be regulated by controlling the concentration of calixarene derivatives in the system.

【技术实现步骤摘要】
杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和多酚氧化酶活性中的应用
本专利技术属于生物酶
，具体涉及杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和多酚氧化酶活性中的应用。
技术介绍
杯芳烃是指由亚甲基桥连苯酚单元所构成的大环化合物，1942年金克(Zinke，奥地利)首次合成得到，因其结构像一个酒杯而被古奇(C.D.Gutscht，美国)称为杯芳烃。绝大多数的杯芳烃熔点较高，在250℃以上。在常用的有机溶剂中的溶解度很小，几乎不溶于水。杯芳烃具有大小可调节的"空腔"，能够形成主-客复合物，与环糊精、冠醚相比，是一类更具广泛适应性的模拟酶，被称为继冠醚和环糊精之后的第三代主体化合物。迄今为止，第三代超分子杯芳烃的应用，主要作为离子载体，作离子交换剂、相转移催化剂及作为涂料、黏合剂等的组分，同时杯芳烃在蛋白质识别、蛋白质组装方面的应用越来越有吸引力。如今功能化的杯[4]芳烃已经用于溶液中固定游离的α-淀粉酶，从而可以更好的对α-淀粉酶活性进行调控，杯[4]芳烃酰胺衍生物可以识别宫颈癌(HeLa)细胞中蛋白质二硫键异构酶，并且二者可以发生相互作用，杯[4]芳烃酰胺衍生物可以抑制蛋白质二硫键异构酶的活性，从而对宫颈癌可以进行靶向的药物治疗。然而由于杯芳烃具有独特的空穴结构，且具有较大的调节自由度及合成简单易于商品化，同时杯芳烃易于发生取代或衍化反应，得到的衍生物种类丰富且性质稳定等特点，使开发挖掘研究杯芳烃的新应用成为一种重要的研究方向。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供杯芳烃衍生物的新应用，具体是杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和多酚氧化酶活性中的应用，杯芳烃衍生物作为酶活性调节剂有效调控菠萝蛋白酶和多酚氧化酶活性变化。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶(BM)和/或多酚氧化酶(PPO)活性中的应用。优选的，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃。优选的，所述杯芳烃衍生物在抑制菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。优选的，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[4]芳烃时，所述4-磺酸基杯[4]芳烃在抑制菠萝蛋白酶活性中的有效浓度不低于0.01mg/ml；所述4-磺酸基杯[4]芳烃在抑制多酚氧化酶活性中的有效浓度不低于0.2mg/ml。优选的，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[6]芳烃时，所述4-磺酸基杯[6]芳烃在抑制菠萝蛋白酶活性中的有效浓度不低于0.01mg/ml；所述4-磺酸基杯[6]芳烃在抑制多酚氧化酶活性中的有效浓度不低于0.1mg/ml。优选的，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[8]芳烃时，所述4-磺酸基杯[8]芳烃在抑制菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的有效浓度不低于0.01mg/ml。优选的，所述杯芳烃衍生物为杯[4]芳烃季铵盐。优选的，所述杯[4]芳烃季铵盐在增强菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。优选的，所述杯[4]芳烃季铵盐的有效浓度不低于0.02mg/ml。优选的，所述应用为：所述菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶先与杯芳烃衍生物混合，再催化底物。本专利技术提供了杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。杯芳烃衍生物中存在空腔结构和正负电荷直接导致菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶的酶活性发生变化。所述杯芳烃衍生物对多酚氧化酶的酶活性抑制率达到24％以上，所述杯芳烃衍生物对菠萝蛋白酶的酶活性抑制率达到54％以上，所述杯芳烃衍生物对菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性的增高率达到31％以上。进一步的，本专利技术提供的杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用中，具体优选限定了杯芳烃衍生物的调控浓度，使所述4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃对多酚氧化酶的酶活性抑制率达到100％，所述杯芳烃衍生物对菠萝蛋白酶的酶活性抑制率达到90％，所述杯[4]芳烃季铵盐对菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性的增高率达到138％。附图说明图1为杯芳烃衍生物的浓度对菠萝粗提液中BM和PPO酶活性的影响；图2为季铵盐杯芳烃的合成线路；图3为合成的季铵盐杯芳烃的1HNMR谱图。具体实施方式本专利技术提供了杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶(BM)和/或多酚氧化酶(PPO)活性中的应用。在本专利技术中，所述应用包括以下步骤：1)将杯芳烃衍生物与菠萝蛋白酶(BM)和/或多酚氧化酶混合，得到混合酶液；2)将所述步骤2)中混合酶液与相对应的底物混合进行催化反应，得到催化酶活力；3)计算酶活力的变化情况。在本专利技术中，所述杯芳烃衍生物优选包括4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃。所述杯芳烃衍生物优选在抑制菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。本专利技术对4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃即可。所述在本专利技术实施例中，所述4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃的来源购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。在本专利技术中，4-磺酸基杯[n]芳烃(n＝4,6,8)的结构如式I所示：在本专利技术中，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[4]芳烃(4-SC[4])时，所述4-磺酸基杯[4]芳烃在抑制菠萝蛋白酶活性中的有效浓度优选不低于0.01mg/ml，更优选为0.1～0.8mg/ml，最优选为0.2mg/ml。所述4-磺酸基杯[4]芳烃在抑制多酚氧化酶活性中的有效浓度优选不低于0.2mg/ml，更优选为0.3～0.8mg/ml，更优选为0.4mg/ml。所述杯芳烃衍生物的溶剂优选为蒸馏水。在本专利技术中，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[6]芳烃(4-SC[6])时，所述4-磺酸基杯[6]芳烃在抑制菠萝蛋白酶活性中的有效浓度优选不低于0.01mg/ml，更优选为0.1～0.8mg/ml，最优选为0.2mg/ml。所述4-磺酸基杯[6]芳烃在抑制多酚氧化酶活性中的有效浓度优选不低于0.1mg/ml，更优选为0.2～0.8mg/ml，更优选为0.4mg/ml。在本专利技术中，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[8]芳烃(4-SC[8])时，所述4-磺酸基杯[8]芳烃在抑制菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的有效浓度优选不低于0.01mg/ml，更优选为0.1～0.8mg/ml，最优选为0.2mg/ml。对于阴离子型的4-SC[n](n＝4,6或8)而言，在杯芳烃衍生物有效浓度较低时，随着空腔的增大，对BM和PPO两种酶的酶活性的抑制效果更明显。这是由于空腔越大，酶分子被包裹进去的部位越多，使得酶跟底物接触的越少，从而使得酶活性更低。对于BM粗酶而言，4-SC[n](n＝4,6或8)对酶的抑制程度不受杯芳烃有效浓度增加的影响，4-SC[n](n＝4,6或8)对酶活力的抑制率变化不大；而杯芳烃有效浓度改变对PPO粗酶活性影响不同，随着浓度的增加，抑制效果更加明显。在本专利技术中，所述杯芳烃衍生物优选为杯[4]芳烃季铵盐。所述杯[4]芳烃季铵盐按照图2的合成方式进行合成得到。合成的杯[4]芳烃季铵盐的1HNMR谱图如图3。合成的杯[4]芳烃季铵盐的结构式如式Ⅱ所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。

【技术特征摘要】
1.杯芳烃衍生物在调控菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[4]芳烃、4-磺酸基杯[6]芳烃或4-磺酸基杯[8]芳烃。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述杯芳烃衍生物在抑制菠萝蛋白酶和/或多酚氧化酶活性中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[4]芳烃时，所述4-磺酸基杯[4]芳烃在抑制菠萝蛋白酶活性中的有效浓度不低于0.01mg/ml；所述4-磺酸基杯[4]芳烃在抑制多酚氧化酶活性中的有效浓度不低于0.2mg/ml。5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述杯芳烃衍生物为4-磺酸基杯[6]芳烃时，所述4-磺酸基杯[6]芳烃在抑制菠萝蛋白酶活性中的有效浓度不低于0.01m...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭霞，陈露，柳冬梅，颜朝国，徐蓉，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32