一种木质素-碳水化合物及其在抑制双酚A神经毒性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种木质素‑碳水化合物及其在抑制双酚A神经毒性中的应用，其制备方法为：将麦秆磨碎，经过苯‑醇抽提得到脱蜡粉末，再进行球磨，得到麦秆细粉末；经过二氧六环抽提，抽提残渣再经过乙酸抽提，抽提液经过旋蒸得到固体，加入二甲亚砜溶解，再加入二氯乙烷/乙醇得到沉淀物质，沉淀物质溶解在乙酸溶液后，加入丙酮得到沉淀物质，再经过丙酮、乙醚和石油醚清洗，得到一种木质素‑碳水化合物；将该木质素‑碳水化合物分散于蒸馏水中，快速通过高温反应管，得到水热处理的另一种木质素‑碳水化合物。制备得到的木质素‑碳水化合物在抑制BPA神经毒性方面效果显著，具有巨大的应用潜力和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种木质素-碳水化合物及其在抑制双酚A神经毒性中的应用
本专利技术涉及抑制化学品毒性的木质素材料领域，具体涉及一种木质素-碳水化合物及其在抑制双酚A神经毒性中的应用。
技术介绍
木质素-碳水化合物(Lignin-CarbohydrateComplex,LCC)是由木质素和碳水化合物通过化学共价键组成的天然聚合物。LCC由于其结构的特殊性，使其具有诸多优异的性能。LCC既含有疏水性的木质素刚性嵌段，又含有亲水性的多糖柔性嵌段，具有两亲性。LCC由多糖和木质素通过苄基醚键、苯甲酯键、缩醛键和苯基糖苷键连接构成，是一种具有理化及生物稳定性的无定形高分子聚合物，且可被生物降解吸收。同时，LCC还具有生物活性，如抗肿瘤、抗菌、抗病毒和抗氧化等。但天然的LCC来源稀缺，提取方法复杂，其产量严重不足，限制了LCC工业化产物的开发与利用。农作物秸秆在我国十分丰富，但秸秆在我国的利用程度不高，常见的秸秆利用方式主要是直接焚烧、还田和作为动物饲料，还有少量用作厌氧发酵产沼气原料，但整体利用效率还处于较低水平。秸秆主要成分为木质纤维素，从秸秆中制备LCC能够有效利用秸秆中的木质纤维素，创造更大的利用价值。双酚A(BPA)主要用于合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料，是世界上使用最广泛的工业化合物之一，广泛用于食品包装材料、医疗器械、奶瓶、水瓶、眼镜片以及其他数百种日用品的制造过程。因此，BPA成为人们日常接触的物质，作为环境激素(EDCs)的一种，其安全性也成为公众关注的焦点。大量的流行病学和体内外实验研究表明，BPA具有神经毒性，可影响动物神经细胞发育，干扰神经递质的储存和释放，导致动物运动能力及社会行为异常，其机制可能与产生氧化应激导致凋亡相关。因此，关注并研究BPA暴露所带来的毒性作用，专利技术制备可以保护BPA神经毒性作用的药物或试剂对于保护人群健康具有重要意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术研究了从麦秆中提取木质素-碳水化合物(LCC)的方法，并利用LCC的生物活性，探索其在抑制BPA神经毒性方面的应用。所述LCC由麦秆经过脱蜡、粉碎、提取制得。具体制备方法如下：步骤一，麦秆磨碎至20-80目粉末，粉末经过苯-醇抽提，得到脱蜡粉末，再进行球磨，得到麦秆细粉末。步骤二，麦秆细粉末经过96％二氧六环抽提，抽提残渣再经过乙酸抽提，得到抽提液。步骤三，抽提液经过旋蒸得到固体，再加入二甲亚砜溶解，溶解液加入二氯乙烷/乙醇得到沉淀物质，沉淀物质溶解在乙酸溶液后，溶解液加入丙酮得到沉淀物质，沉淀物质经过丙酮、乙醚和石油醚清洗3次，得到木质素-碳水化合物A(LCC-WS-A)。步骤四，将木质素-碳水化合物A分散于蒸馏水中，快速通过高温反应管在180℃中保温10分钟，得到水热处理的木质素-碳水化合物B(LCC-WS-B)。具体的，步骤一所述苯-醇体积比为2:1，抽提12小时。具体的，步骤二使用的二氧六环浓度为96％，抽提3次，每次间隔24小时；使用的乙酸浓度为50％，抽提3次，每次间隔24小时。具体的，步骤三使用的二氯乙烷/乙醇体积比为2:1，加入量为溶解液的10倍体积；使用的乙酸浓度为50％。本专利技术的另一目的是提供所述木质素-碳水化合物在抑制BPA神经毒性方面的应用。结果表明，LCC-WS-A和LCC-WS-B对BPA导致的神经损伤具有明显抑制作用。本专利技术的有益之处在于：本专利提供的木质素-碳水化合物采用麦秸作为原料制得，且提供的制备方法能够快速制备不同碳水化合物比例的木质素-碳水化合物，开辟了农业废弃物资源利用的新途径。制得的木质素-碳水化合物具有抗氧化活性，能够抑制BPA导致的神经损伤，对于后续研究木质素-碳水化合物结构与抑制BPA神经毒性能力的构效关系提供依据，具有巨大的应用潜力。附图说明图1LCC-WS-A(A)和LCC-WS-B(B)的2D-HSQC核磁共振谱。图2不同处理对6dpf斑马鱼幼体运动行为的影响。(有代表性的运动轨迹和热图A，平均速度B。与对照组比较，**p<0.001，**p<0.01，*p<0.05。与双酚A处理组比较，#P<0.001，##P<0.01，#P<0.05。)图3激光扫描共聚焦显微镜检测转基因Tg(Huc-GFP)幼鱼的神经绿色荧光蛋白表达强度。(A：斑马鱼神经发生的绿色荧光图像；B：荧光统计分析(B)(n＝10)。与对照组比较，**p<0.001，**p<0.01，*p<0.05。与双酚A处理组比较，#P<0.001，##P<0.01，#P<0.05。)具体实施方式为了更好的解释本专利技术的技术方案，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1木质素-碳水化合物(LCC)的制备将麦秆磨碎至20-80目粉末，粉末经过苯-醇(2:1/v:v)抽提12小时，得到脱蜡粉末。脱蜡的麦秆粉经过球磨6小时，得到麦秆细粉末。麦秆细粉经过96％二氧六环抽提3次(每次24小时)，抽提残渣再经过50％乙酸抽提3次(每次24小时)。抽提液经过旋蒸得到固体，再加入二甲亚砜溶解。溶解液加入10倍体积的二氯乙烷/乙醇(2:1/v:v)得到沉淀物质。沉淀物质溶解在50％乙酸后，溶解液加入10倍体积的丙酮得到沉淀物质，沉淀物质经过丙酮、乙醚和石油醚清洗3次，得到LCC-WS-A。LCC-WS-A分散于蒸馏水中(固形物含量10％)，快速通过高温反应管在180℃中保温10分钟，得到水热处理的LCC-WS-B。通过对固形物质量分析，通过水热快速水解法得到的LCC-WS-B回收率达到81％，说明该方法得到的LCC回收率较高。实施例2木质素-碳水化合物(LCC)的成分与结构表征根据国家可再生能源实验室提出的标准分析方法，对LCC样品的化学成分进行了分析。使用HPAEC(DionexICS-5000，美国)，PA10色谱柱(2mm×250mm)和脉冲安培检测器测定分析过程中酸水解液中的糖。使用配备5mmBBO探针的BrukerAvance600MHz核磁共振仪，通过定量13C-NMR和2D-HSQC核磁共振获得LCC的结构信息。通过结合定量13C-NMR和2D-HSQC核磁共振谱，计算了各种木素亚结构(β-O-4、β-β和β-5)和LCC键(苄基酯、苄基醚和γ-酯)的数量。通过表1可以看出，LCC-WS-A通过水热快速水解法后，成分中碳水化合物能被部分降解，使得木质素相对比例提高，说明该方法能得到低碳水化合物含量的木质素-碳水化合物。此外，水解法得到的LCC-WS-B中多酚含量降解程度低，含量与原本LCC-A中相当。表1LCC-WS-A和LCC-WS-B的组成分析和分子量通过图1中LCC谱图各个信号峰定量分析，LCC亚结构含量和连接键分析结果如表2所示。从表2可以看出，LCC-WS-A通过水热快速水解后，亚结构中β-O-4、β-β、β-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质素-碳水化合物，其特征在于，所述木质素-碳水化合物由麦秆经过脱蜡、粉碎、提取制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种木质素-碳水化合物，其特征在于，所述木质素-碳水化合物由麦秆经过脱蜡、粉碎、提取制得。


2.根据权利要求1所述的木质素-碳水化合物，其特征在于，所述木质素-碳水化合物制备方法如下：
步骤一，麦秆磨碎至20-80目粉末，粉末经过苯-醇抽提，得到脱蜡粉末，再进行球磨，得到麦秆细粉末；
步骤二，麦秆细粉末经过二氧六环抽提，抽提残渣再经过乙酸抽提，得到抽提液；
步骤三，抽提液经过旋蒸得到固体，再加入二甲亚砜溶解，溶解液加入二氯乙烷/乙醇得到沉淀物质，沉淀物质溶解在乙酸溶液后，再加入丙酮得到沉淀物，再经过丙酮、乙醚和石油醚清洗3次，得到木质素-碳水化合物A；
步骤四，将木质素-碳水化合物A分散于蒸馏水中，快速通过高温反应管在18...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾杰，吉贵祥，黄曹兴，石利利，郭敏，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32