表面活性劑聚集體微結(jié)構(gòu)對增溶-固定化酶催化性質(zhì)的影響.pdf

1、酶是一種生物催化劑。在溫和的反應(yīng)條件下，酶具有較好的催化活性和選擇性（包括化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性和立體選擇性）。利用酶進行物質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)化，是生物學(xué)和化學(xué)交叉領(lǐng)域研究的熱點之一。隨著綠色化學(xué)的發(fā)展，離子液體由于其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)被廣泛用作生物催化反應(yīng)的溶劑。然而，在純親水性離子液體介質(zhì)中，酶能在單分子水平分散，但通常沒有催化活性。而在疏水性離子液體介質(zhì)中，酶有催化活性，但不能在單分子水平上分散。盡管離子液體具有可設(shè)計性，酶在離子液體中

2、的溶解度與酶活力的保持的矛盾目前還難以調(diào)和。由此可見，構(gòu)建不同的微環(huán)境，研究微結(jié)構(gòu)對酶學(xué)性能的影響對指導(dǎo)設(shè)計基于離子液體的高催化性能體系有重要幫助。為此，本文嘗試開展了以下幾方面工作:
　　1.基于陽離子/非離子表面活性劑復(fù)配的疏水離子液體包水微乳液的構(gòu)建、表征及應(yīng)用
　　在過去的十幾年中，水/油微乳液常常成為酶催化研究的首選介質(zhì)。使用疏水性離子液體取代揮發(fā)性的油構(gòu)筑的離子液體基微乳液，綜合了離子液體和微乳液各自的優(yōu)點。關(guān)于

3、疏水離子液體基微乳液的構(gòu)建、表征及在生物上的應(yīng)用方面，國內(nèi)外已經(jīng)有一些報道。但到目前為止，由陽離子表面活性劑穩(wěn)定的W/IL微乳液報道幾乎沒有。基于上述原因，我們通過陽離子表面活性劑溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑([C14mim]Br)和非離子表面活性劑TritonX-100復(fù)配，構(gòu)建了一個具有正電性界面膜的W/IL微乳液。繪制了[C14mim]Br與TritonX-100不同摩爾比的[C14mim]Br/TritonX-100/H2O/

4、[Bmim]PF6的擬三元相圖。通過電導(dǎo)率的測定將擬三元相圖的單相區(qū)劃分為W/IL、雙連續(xù)、IL/W三種微乳液。通過歸一化的紅外光譜表明微乳液中水以不同形式存在。不同W0下CoⅡ為探針的紫外吸收光譜進一步證明了本體水的存在。增溶在W/IL微乳液中的漆酶具有催化活性，但W/IL微乳液界面對漆酶活力的表達有抑制作用。通過對界面電性質(zhì)對漆酶的催化活性的影響研究，發(fā)現(xiàn)三種不同電性的表面活性劑對漆酶的抑制作用大小依次為[C14mim]Br＞Tri

5、tonX-100＞AOT。
　　2.陽離子表面活性劑溴化正十二烷基吡啶在丙酮/水中形成的凝膠的表征及其在酶的固定化方面的潛在應(yīng)用
　　在實際應(yīng)用中，雖然由兩親性表面活性劑穩(wěn)定的的微乳液被廣泛認為是酶催化反應(yīng)有效介質(zhì)，然而，酶的重復(fù)利用仍是亟待解決的問題。微乳液凝膠作為酶的固定化的良好載體給了我們很好的啟示。相對于水溶液中的脂肪酶，增溶在凝膠骨架中的酶以更剛性結(jié)構(gòu)存在，不但能保持催化活性，增強穩(wěn)定性，凝膠骨架的微通道也有利底物

6、的傳質(zhì)?；诖蠓肿拥哪z固定化酶已有報道。然而，基于小分子凝膠的固定化酶研究鮮有報道。
　　我們報道了一個由陽離子表面活性劑形成的新型的凝膠體系。研究發(fā)現(xiàn)在沒有添加劑的幫助下，溴化正十二烷基吡啶在丙酮/水的混合物中能夠形成凝膠。并通過流變學(xué)、形貌學(xué)、FT-IR、1HNMR等方法對凝膠的結(jié)構(gòu)和膠凝機制進行了研究。丙酮/水的混合物中的凝膠因子在氫鍵作用、范德華力和其它非共價鍵作用的驅(qū)使下能夠自組裝形成棒狀纖維結(jié)構(gòu)，這些纖維結(jié)構(gòu)相互纏繞