磁性碳納米管復(fù)合載體固定化脂肪酶的工藝研究.pdf

1、脂肪酶(Lipase，E.C.3.1.1.3)是一類特殊的酰基水解酶，與化學(xué)催化劑相比，具有反應(yīng)條件溫和、催化效率高和專一性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，脂肪酶能在油水界面上催化酯的水解或醇解、酯合成、酯交換、多肽合成及立體異構(gòu)體拆分等有機(jī)合成反應(yīng)，是目前重點(diǎn)研究的工業(yè)催化劑之一。但是，由于游離酶對環(huán)境敏感、不易回收、高成本等弊端，固定化酶技術(shù)是當(dāng)前酶制劑實(shí)行工業(yè)應(yīng)用化的良好選擇。已有研究表明，載體適度的疏水性表面有利于激活脂肪酶的活力表達(dá)和保持酶的活性。

2、因此，發(fā)展適用于固定化脂肪酶的簡便載體制備和固定化路線對于豐富和發(fā)展脂肪酶在工業(yè)上的應(yīng)用具有重要意義。
　　基于以上思路，本論文圍繞適用于工業(yè)應(yīng)用的固定化脂肪酶的制備工藝這一目標(biāo)，開展了磁性碳納米管復(fù)合載體的制備和脂肪酶的固定化工藝研究，并對固定化脂肪酶的性能進(jìn)行了表征。研究內(nèi)容包括:(1)通過控制反應(yīng)條件制備了羧甲基殼聚糖修飾的、納米Fe3O4/碳納米管磁性復(fù)合載體，使其具有良好的磁性能以及適度的分散穩(wěn)定性;(2)采用兩種偶聯(lián)方

3、法在磁性碳納米管復(fù)合材料表面固定化脂肪酶，分別研究固定化過程中的工藝參數(shù)（如載體與脂肪酶的投料比，固定化時(shí)間，反應(yīng)介質(zhì)的pH等）對固定化酶的酶載量以及保留活性的影響;(3)對上述兩種方法獲得的固定化脂肪酶的酶性能分別進(jìn)行了測試，包括保留活性、最適反應(yīng)溫度、耐熱穩(wěn)定性以及重復(fù)使用性等。
　　結(jié)果表明，制備的羧甲基殼聚糖修飾的、納米Fe3O4/碳納米管的磁含量為56.2％，飽和磁化強(qiáng)度為69.2 emu/g，呈現(xiàn)準(zhǔn)超順磁性，磁響應(yīng)時(shí)間

4、為1min，適合作為固定化載體。戊二醛法制備固定化酶的適宜條件為:加酶量60mg酶/g載體，反應(yīng)時(shí)間6-7 h和緩沖溶液pH7.0-7.5，脂肪酶的利用率高達(dá)89％;所得固定化酶的保留活性約為36％，最適反應(yīng)溫度在33℃左右，固定化酶的熱穩(wěn)定性較自由酶顯著提高，并且重復(fù)使用8次之后酶促活力仍能保持在80％以上。碳二亞胺法制備固定化酶的適宜條件為:加酶量84 mg酶儋載體，反應(yīng)時(shí)間12h，反應(yīng)pH6.5，脂肪酶的利用率高達(dá)57％;所得固定