直链糊精(Linselleck SCH772984ear Dextrin,LD)在中性和酸性水溶液中呈“内疏水、外亲水”的左手单螺旋构象,具有一定柔性的空腔能够容纳不同尺寸的客体分子,有着广阔的应用前景。然而随着聚合度(degree of polymerization,DP)的增加(DP>10),LD易形成分子间氢键而自组装成双螺旋,溶解度降低,使其在水溶液中完全分散的能耗和难度增加,极大地限制GSK1120212半抑制浓度了LD的应用。因此能否在提高LD溶解度的同时,保留其灵活包埋能力的两亲性螺旋空腔,值得进一步探究。本研究提出制备一种在LD还原端连接一段强柔性α1→6糖链的新型糊精,即单臂型直链糊精(single-arm linear dextrin,SLD)。利用γ-环糊精葡萄糖基转移酶(γ-cyclodextrin glycosyltransferase,γ-CGTase)以γ-环糊精(γ-cyclodextrin,γ-CD)作为糖基供体,在异麦芽低聚糖(isomalto-oligosaccharides,IMOs)非还原端进行α1→4糖链的延长以合成SLD,并分别对其结构、增溶特性进行了表征与探究。本研究为解决LD的溶解度问题提供了新的策略,并为淀粉类材料精细结构的设计与鉴定提供了系列方法。主要研究内容如下:(1)SLD合成相关酶的选择与表达。利用E.coli BL21(DE3)对来源于Bacillus sp.FJAT-44876的γ-CGTase、来源于Lactobacillus reuteri 180的葡聚糖蔗糖酶突变体GTF180-ΔN L940W以及来源于Streptococcus mutans的外切型右旋糖酐酶(Dextran Glucosidase,DGase)进行异源表达,采用镍亲和层析柱对三种酶进行纯化,经SDS-PAGE验证获得电泳纯蛋白。(2)SLD前体IMOs的合成与结构分析。根据GTF180-ΔN L940W酶学性质监测结果确认合成IMOs的反应条件为:p H5.0,37℃反应12 h。底物浓度单因素试验表明了蔗糖浓度影响IMOs分散的均匀性,优选2.0 M蔗糖制备IMOs,PDI为1.28。经右旋糖酐酶、DGase水解分析及一维核磁共振氢谱(~1H nuclear magnetic resonance,~1H NMR)验证,IMOs是以葡萄糖基-α1→6糖苷键在蔗糖上连续延伸而成的低聚糖,聚合度在7-12之间优势分布,平均聚合度(average degree of polymerization,(?))为10.8。(3)SLD的酶法合成、纯化与结构鉴定。优选了γ-CGTase催化γ-CD与IMOs的转糖基反应。通过对反应过程中γ-CD的消耗以及副产物麦芽寡糖和β-CD的监测,确定反应条件为50℃、p H 10.0,并选择γ-CD:IMOs=3:1(w/w)、加酶量1.5 U/m L反应2 h制备模式SLD。反应后,利用环十二酮络合与低温沉淀除去CDs,DGase消化IMOs以获得SLD。利用酶指纹图谱及~1H NMR分析,验证了SLD是一种嵌合糖,非还原端有一段连续的α1→4糖链membrane biophysics((?)为10.6),结构中存在一段连续的α1→6糖链,一单位蔗糖位于糖链的还原端,因没有游离的C1-OH而不表现还原性。SLD的(?)为21.4。(4)SLD增溶功能因子的应用研究。比较SLD与IMOs、γ-CD以及与其非还原α1→4糖链聚合度分布相类似的短直链糊精等多种物质的水溶性,证实了SLD在水中溶解度>400 mg/m L(25℃),推断其高水溶性源于嵌合结构中的α1→6糖链片段。绘制了白藜芦醇与姜黄素在SLD溶液中的相溶解度曲线,并表征了二者与SLD的包合物。SLD(14 m M)可使白藜芦醇在水中溶解度提高2.1倍,姜黄素在16 m M SLD中溶解度提高了15.2倍。晶体衍射峰的消失与红外特征峰的偏移及消失也证实了SLD-白藜芦醇/姜黄素包合物的形成以及二者的相互作用。