固載化脂肪酶交聯(lián)酶聚集體的制備及應(yīng)用.pdf

1、固載化交聯(lián)酶聚集體技術(shù)是近幾年新發(fā)展的一種固定化酶方法，它將交聯(lián)酶聚集體技術(shù)與載體固定化相結(jié)合，實現(xiàn)酶的高效固定化。本研究以脂肪酶 Candida sp.99-125為模型酶，分別以三維有序大孔氧化硅和介孔氧化硅為載體，對固載化交聯(lián)酶聚集體的制備過程、穩(wěn)定性和催化特性進行研究，并將其用于催化麻瘋樹油和碳酸二甲酯的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)制備生物柴油。主要研究內(nèi)容如下：
　　三維有序大孔氧化硅固載化脂肪酶交聯(lián)酶聚集體（CLEAs-LP@3DOM-S

2、iO2）的制備及穩(wěn)定性和催化性能的研究。以三維有序大孔氧化硅為載體，通過優(yōu)化交聯(lián)過程，確定用硫酸銨為沉淀劑，用0.25％的戊二醛交聯(lián)3h時酶活回收率為33%?？疾炝藷岱€(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，CLEAs-LP@3DOM-SiO2在水溶液和有機溶劑中均表現(xiàn)出良好的機械穩(wěn)定性，搖晃16天后可以保留85%以上的初始活性；在70oC異辛烷中的半衰期為60h。相對于游離酶和EAs-LP@3DOM-SiO2，CLEAs-LP@3DOM-SiO2的機械穩(wěn)定

3、性和熱穩(wěn)定性明顯提高。CLEAs-LP@3DOM-SiO2應(yīng)用于酯化和轉(zhuǎn)酯反應(yīng)時，展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和重復使用性。
　　介孔氧化硅固載化脂肪酶交聯(lián)酶聚集體（CLL@MPS）的制備及穩(wěn)定性和催化性能的研究。從 SEM和TEM上可以看出制備的介孔氧化硅高度有序，是直徑為300-1000nm的球形粒子，孔徑為5.43nm。通過優(yōu)化實驗，CLL@MPS的制備條件為：酶液濃度12mg/mL，吸附時間30min，用0.5%的戊二醛交聯(lián)60mi

4、n。通過穩(wěn)定性實驗，CLL@MPS的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性明顯優(yōu)于直接吸附的固定化酶。應(yīng)用于水解、酯化和轉(zhuǎn)酯反應(yīng)時，CLL@MPS展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和重復使用性。
　　介孔氧化硅固載化脂肪酶交聯(lián)酶聚集體催化麻瘋樹油和碳酸二甲酯反應(yīng)制備生物柴油及條件優(yōu)化。通過條件優(yōu)化，反應(yīng)溫度為50oC，碳酸二甲酯的用量為16mL/g油時 CLL@MPS催化麻瘋樹油和碳酸二甲酯的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)制備生物柴油的最高產(chǎn)率達到52.7%。在重復使用的實驗中，固定化

5、酶的催化活性表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性。在利用麻瘋樹油制備生物柴油的最優(yōu)條件下，用其它的油來制備生物柴油也能得到一定的產(chǎn)率。
　　脂肪酶-磷酸銅雜化納米花（hybrid nanoflower）的制備及性能研究。用脂肪酶-磷酸銅共沉淀的方法制備雜化納米花，通過改變酶濃度，得到不同形貌的納米花。酶濃度為0.5mg/mL時，hybrid nanoflower的蛋白負載量為57mg/g hybrid nanoflower。固定化酶的熱穩(wěn)定性和p