微米尺度共價結(jié)合型環(huán)氧基載體的制備、表征及其對酶的固定化.pdf

1、酶催化具有高效、綠色、低碳、可持續(xù)等獨(dú)特優(yōu)勢。同游離酶相比，通過物理或化學(xué)方法固定在不溶性載體上的固定化酶具有可回收、重復(fù)使用、穩(wěn)定性增加等優(yōu)勢，因而顯著降低生物催化過程的經(jīng)濟(jì)性。固定化酶在食品加工、酶傳感器、生物化工催化及手性藥物的酶法拆分等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。載體與酶的共價結(jié)合是實(shí)現(xiàn)酶固定化的重要方法之一。針對傳統(tǒng)的共價結(jié)合載體使用前需要繁瑣的活化程序、載體與酶分子共價結(jié)合需要劇烈的固定化條件、固定化酶的活力回收率低、固定化酶穩(wěn)

2、定性差、單位質(zhì)量載體固定的酶量低等嚴(yán)重制約共價結(jié)合載體在工業(yè)催化領(lǐng)域的應(yīng)用問題，本論文以開發(fā)在溫和的條件下即可與酶分子共價結(jié)合、固定化效率高(酶的裝載量大、活力回收率高、操作穩(wěn)定性好)、使用前無需活化的活性固定化酶載體為目標(biāo)，應(yīng)用懸浮聚合與乳化聚合技術(shù)合成活性載體、并應(yīng)用掃描電鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、磁震動(VSM)等對制備的載體進(jìn)行了表征，研究合成條件對載體形貌、大小、孔徑等理化因素的影響，探討載體的化學(xué)修飾技術(shù)

3、，評價載體對酶的固定化效率。
　　 采用懸浮聚合技術(shù)，以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為聚合單體，過氧化苯甲酰為引發(fā)試劑，制備的環(huán)氧基Poly(GMA-EGDMA-HEMA)載體呈單一分散，載體表面光滑，近似球形，其粒徑約為200μm，比表面積為87.34m2/g，孔徑為0.11ml/g。通過乙二胺化學(xué)修飾，可以將環(huán)氧基載體Poly(GMA-EGDMA-HE

4、MA)表面的部分活性環(huán)氧基轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?；在無表面活性劑條件下，以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為聚合單體，過硫酸銨為引發(fā)試劑，以聚乙烯戊醇溶液為穩(wěn)定劑，制備的磁性環(huán)氧基Poly(GMA-EGDMA-HEMA)載體，近似球形，平均粒徑約400nm，比表面積達(dá)到622.65m2/g。載體的最大磁飽和值為60.2emu/cm3，載體通過磁場容易被分離回收；初始酶濃度為3.0

5、mg/ml，pH為6.5，離子濃度為0.5mol/L、pH為7.0的磷酸鹽緩沖溶液體系，納米環(huán)氧基Poly(GMA-EGDMA-HEMA)載體對K.fragilisβ-D-半乳糖苷酶的固定化量為145.6mg/g，固定化酶活性的活力回收率為72.6％，同樣條件下微米載體固定化的酶載量只有69.8mg/g。固定化酶具有良好的操作穩(wěn)定性，分批連續(xù)反應(yīng)10次，固定化酶的活力保存率為81.5％，固定化K.fragilisβ-D-半乳糖苷酶催化合