Browsing by Author "Cheng, Tai-Yu"

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    利用脂肪酶催化合成或自中草藥分離新穎性唾液酸衍生物及其對脂多醣的結合力分析
    (2017) 鄭玳育; Cheng, Tai-Yu
    唾液酸(Sialic acid, SA)又稱為N-乙醯神經胺酸（N-acetylneuraminic acid, Neu5Ac）屬於具有高度可變化學結構的醣類家族。在真核生物中，含SA的結構分子參與許多重要的生理和病理過程，如細胞間的黏附、病毒或細菌與目標細胞的結合等。因此，SA及其衍生物在保健食品和製藥工業中具有廣泛的應用。而革蘭氏陰性菌是常見的敗血症病原體，位在細菌外壁上的脂多醣 (Lipopolysaccharide, LPS)，其結構包含了具有親水性的多醣組成，以及疏水性的脂質組成，即脂質A (lipid A)，脂質A毒性會引起強烈的免疫反應。 SA已被證明能夠中和LPS毒性，但SA為親水性不具疏水性結構，為了提高SA對LPS的親和力，本研究中利用脂肪酶進行SA酯化或轉酯化反應，以產生新的唾液酸酯類衍生物，提升唾液酸的疏水性。使用SA及油酸做為反應物進行兩相酯化反應，加入重組脂肪酶Candida rugosa lipase 1~4 (CRL1~4)進行催化反應，結果並未發現產物形成，SA也沒有減少。使用不同鏈長脂肪酸酯和SA於有機溶劑中進行單相轉酯化反應，使用冷凍乾燥的重組CRL1~4、市售CRL或Novozymes Eversa Transform (即Thermomyces lanuginosus lipase, TLL)催化反應亦未有產物產生。當SA與vinyl acetate進行兩相轉酯化反應時，使用固定化Novozymes 435可達到90.5 %的最高轉化率，其次為重組脂肪酶CRL1、CRL4、及Novozymes TLL依序為53.7 ％、34.5 ％和28.2 %。當SA與vinyl propionate反應時，使用固定化Novozymes 435可達到92.5 %的最高轉化率，其次為CRL1及CRL4，轉化率依序為75.3 %及63.0 %。當SA與vinyl laurate反應時，固定化Novozymes 435、CRL1和CRL4的轉化率分別為67.2 ％、49.6 %、35.8 ％。使用vinyl palmitate作為基質，Novozymes435、CRL1及CRL4催化之轉化率分別為51.9 ％、68.4 %及17.0 %。由此可知，不同酵素對相同受質有不同的催化活性，而且同一種酵素對不同鏈長度脂肪酸酯受質，也有不同的催化活性，同時，相較於混合了多個isoforms的CRL商業化酵素，個別重組CRL isoforms的催化效率較佳。以前的研究表明中草藥LS含有唾液酸衍生物，透過加熱萃取和鹽酸水解，並使用HPLC進行分析和收集，得到一種可能為唾液酸衍生物LS-2。使用表面電漿共振技術 (Surface Plasmon Resonance, SPR)，我們比較了唾液酸和新型唾液酸衍生物LS-2對LPS的親和性。由於利用商業化SPR晶片所製作的SA固定化晶片，對LPS的靈敏度極低，故自行製作出一種對LPS有高靈敏度的Cys-SA 晶片，測得SA 與LPS的結合常數為KA =6.82 x 1010 M-1，顯示此晶片適合用來偵測LPS，而使用自行製作的Cys-LS-2 晶片測得LS-2對LPS的親和性比唾液酸高，結合常數為KA=1.10 x 1013 M-1，本研究結果可以應用於工業化生產唾液酸衍生物，擴展唾液酸衍生物的應用潛力。