【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，属于生物。
技术介绍
1、四吡咯化合物是广泛存在于生物体中的一类具有光吸收、电子转移、氧结合和信号转导等功能的大环化合物，如哺乳动物体内的胆红素、植物的光敏色素以及藻类的藻胆色素等。具有四吡咯结构的化合物通常具有独特的物理和光谱性质，如摩尔消光系数高、荧光量子产率大、斯托克斯位移大等，常被用于荧光检测、光热治疗和光动力学治疗等领域，但其性质不稳定，荧光易受ph、温度、光照等环境条件的影响而导致猝灭。因此，将具有四吡咯结构的化合物用于荧光检测、光敏治疗时，保护及稳定其荧光性十分重要。
2、目前，常用于化合物荧光保护的方法有以下两种。第一，可添加硫醇、胺等配体稳定剂与荧光物质结合形成化学键，但该方法多用于含有重金属的荧光纳米材料，针对四吡咯结构的荧光保护效果较差。另外，天然的荧光化合物中往往含有蛋白等其他物质，醇类、胺类物质的添加也将导致化合物结构一定程度的破坏。第二，可通过微胶囊技术形成胶束包覆发色团，提高化合物的光学活性。该方法普适性好、稳定性高，目前较为常用。另外，可以根据保护对象不同选择适宜的微胶囊壁材。
3、常用于制备胶束的物质多为丙烯酰胺、聚乙二醇等单体或聚合物，通过外源添加交联剂形成胶束，该方法操作较为复杂，且存在一定有毒化合物残留风险，因此，不宜用于生物医疗等领域。
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法。
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3、淀粉溶于水得到浓度为质量百分比1.25％的淀粉乳，于90℃水浴预糊化处理30min，期间每隔10min搅拌，使淀粉混浊液充分溶解，逐渐变成透明的溶液；而后将预糊化后的淀粉液进行110-120℃、40-80kpa高压处理30min，得到充分糊化的淀粉糊；往冷却至25℃的糊化淀粉糊中加入相当于淀粉干重0.002‰-0.01％的藻蓝蛋白或胆红素样品，于0-4℃共回生24-72h得到淀粉共回生溶液可保护样品不被水解丧失荧光。
4、所述样品为相当于淀粉干重0.01％的藻蓝蛋白；
5、所述藻蓝蛋白采用下述方法制备：
6、将2℃-8℃保存的螺旋藻粉取20g装入烧杯中，加入0.01m，ph 6.8的磷酸缓冲溶液400ml，在-20℃-4℃冻融并超声反复5次，每次超声时间设定为15分钟，然后4℃下高速冷冻离心，离心采用10000rad/min，30min，收集蓝色上清液；然后将离心后的蓝色上清液样品冰水浴，使用磁力搅拌器搅拌，按照每100ml上清液中含有16.4-19.4g硫酸铵缓慢加入，在5-10min内使溶液达到25-30％的饱和状态，继续搅拌至充分溶解；4℃静置过夜后在4℃下高速冷冻离心，离心采用10000rad/min，30min，取上清液，再加入适量固体硫酸铵，使达到50％饱和，4℃静置过夜后4℃下高速冷冻离心，离心采用10000rad/min，30min，弃上清液，沉淀用0.01m，ph 6.8的磷酸缓冲溶液溶解，装入截留量为8-14kd的透析袋，排除气泡，用透析夹封住袋口；最后将装有藻蓝蛋白的上述透析袋置于磷酸缓冲液中透析，多次更换缓冲液，直至透析完毕，加入氯化钡进行检测，若无沉淀，则完成透析，除去样品中的硫酸铵。
7、所述样品为相当于淀粉干重0.002‰的胆红素，
8、所述胆红素采用下述方法制备：
9、取新鲜猪胆汁200ml，加入3～4倍量的澄清饱和石灰水搅拌均匀，加热至沸，撇取浮于液面的橙红色胆钙盐，内含胆色素钙盐，趁热压干；于钙盐中加入适量水，捣成糊状，过65目筛，加入1％的亚硫酸氢钠，在搅拌下缓缓滴加浓盐酸溶液，至ph值为1～2，静置30min；用双层纱布沥去酸水，得泥状物，泥状物中加入95％的乙醇捣成稀糊状，再加入20g 95％的乙醇和0.01g亚硫酸氢钠水溶液，充分搅拌均匀；乙醇液的ph值约在3.0～3.5，于3℃静置沉淀18h，去除上层乙醇，于下层中加入45℃～50℃温水，静置分层，富集胆红素的悬浮物即浮于液面，去除下层废水，于悬浮物中加入氯仿30g，回流提取2h；将提取液置于分液漏斗中分层，下层氯仿液过滤后，于常压下蒸干氯仿；于残余物中加入适量95％乙醇，继续蒸发至馏出乙醇中不带氯仿气味；过滤分取胆红素，在过滤器上用温热的乙醇和乙醚洗涤，抽干，即得成品胆红素。
10、所述淀粉为甘薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、豆类淀粉中的任一种。
11、所述藻蓝蛋白的荧光激发波长为602nm，荧光发射波长为645nm；所述胆红素的荧光激发波长为440nm，荧光发射波长为520nm。
12、本专利技术具有如下有益效果：
13、本专利技术利用安全可食用的淀粉作为保护材料，通过其自身的回生过程保护天然化合物中的四吡咯结构，无需添加外源化合物即可增强四吡咯结构的稳定性，保护其荧光不被破坏。这是由于淀粉经过糊化后，其天然结构中的束状结构被破坏而变得松散和无序。糊化后的淀粉在冷却和贮存的过程中通过结晶形成回生淀粉，其难以被淀粉酶水解，能够抵抗外界极端环境，且回生淀粉性质相对稳定,可作为物质保护的壁材包裹在物质外侧，并保留其原有的功能特性。
14、四吡咯环和邻近吡咯环上的侧基手性碳原子对化合物的荧光性影响很大，因此稳定其结构十分关键。淀粉在回生过程中，分子链相互靠近形成氢键，淀粉有序排列使得回生淀粉结构较为致密。本专利技术利用淀粉回生形成氢键，通过静电相互作用包裹化合物。由于淀粉属于多羟基化合物，利用淀粉回生过程中的羟基与四吡咯环及其侧链的氨基、羧基等带电基团通过静电相互作用形成氢键能够使产生的回生淀粉包裹在四吡咯环周围，形成疏水性淀粉凝胶屏障，保持其结构稳定性，在溶液状态下不被水解，从而稳定其荧光。
15、本专利技术利用的是产量大、价格低廉、安全无毒的淀粉作为荧光稳定剂，利用淀粉回生过程稳定天然化合物中四吡咯结构，从而稳定其荧光。外界光热条件将导致化合物空间结构的改变，破坏其构象，使其失去荧光性。淀粉回生过程形成的回生淀粉具有良好的光热稳定性，通过外加化合物可使静电引力增加，促使长链淀粉参与回生的过程，使生成的回生淀粉有效包裹需保护的化合物分子，保持其空间构象。
16、所使用的模型化合物为藻蓝蛋白和胆红素。藻蓝蛋白不耐酸、碱环境，易水解，虽然具有较高的荧光强度，但极端外界环境将导致其荧光发生猝灭，因此无法直接用于食品检验、环境监测、医学检查等需荧光检测的领域。回生淀粉结构与原淀粉相似，但由于回生过程伴随着淀粉分子及淀粉链的重排和氢键的形成，其分子间缔合更牢固，水溶性较低，机械性能更强，能够抵抗外界光热环境，在酸、碱环境下不易发生水解。因此，本专利技术在淀粉回生过程中加入藻蓝蛋白，利用淀粉分子与淀粉链参与重排的过程稳定藻蓝蛋白的空间结构，使生成的较大分子量的回生淀粉包裹在蛋白外侧，防止外界酸碱、光热环境对藻蓝蛋白的破坏。
17、为了进一步验证该方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，其特征在于，所述样品为相当于淀粉干重0.01％的藻蓝蛋白；
3.根据权利要求1所述的一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，其特征在于，所述样品为相当于淀粉干重0.002‰的胆红素，
4.根据权利要求1所述的一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，其特征在于，所述淀粉为甘薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、豆类淀粉中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，其特征在于，藻蓝蛋白的荧光激发波长为602nm，荧光发射波长为645nm；胆红素的荧光激发波长为440nm，荧光发射波长为520nm。
【技术特征摘要】
1.一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，其特征在于，所述样品为相当于淀粉干重0.01％的藻蓝蛋白；
3.根据权利要求1所述的一种稳定天然化合物中四吡咯结构荧光性的方法，其特征在于，所述样品为相当于淀粉干重0.002‰的胆红素，
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，李杨，王素英，赵沁，郭雅轩，余心如，黄婷櫹，乔雯静，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：
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