界面激活酶活力的離子液體調(diào)控.pdf

1、酶是生物催化劑，能夠在溫和的條件下催化物質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)化。酶催化反應(yīng)效率依賴于酶的催化活性，而后者又主要依賴于酶存在的介質(zhì)及微環(huán)境，尤其是對界面激活酶而言，更是如此。
　　室溫離子液體（RTILs）是液態(tài)有機鹽，具有蒸汽壓低等綠色溶劑的潛質(zhì)。此外，由長烷基鏈有機陽離子或陰離子構(gòu)成的離子液體還具有表面活性。研究離子液體對界面激活酶活力的影響有利于開發(fā)酶活力高效表達的離子液體介質(zhì)或微環(huán)境。為此本文嘗試開展了如下的工作:
　　1.反

2、膠束中離子液體表面活性劑頭基對界面激活酶催化活力的影響
　　本文選取了溴化十六烷基吡啶(CPB)和溴化十六烷基咪唑(C16mimBr)兩種離子液體，研究了其在異辛烷中的相行為，測定了其在水溶液中的臨界膠束濃度，并且計算了其頭基大小。之后又研究了兩種離子液體表面活性劑構(gòu)成的陽離子W/O微乳液中脂肪酶的二級速率常數(shù)k2和辣根過氧化物酶（HRP）的動力學(xué)參數(shù)，并與傳統(tǒng)的相同烷基鏈長的季銨鹽表面活性劑溴化十六烷基三甲基氨(CTAB)構(gòu)成的

3、W/O微乳液中的酶活進行了比較，發(fā)現(xiàn)脂肪酶和HRP的活力與離子液體表面活性劑頭基大小有關(guān)。保持其它條件不變，表面活性劑頭基越大，界面酶的活性越高。這是因為頭基較大的表面活性劑分子在柵欄層的排列比較疏松，使處于界面上的酶分子和底物濃度增加，同時使處于界面上的酶分子構(gòu)象較好，從而表現(xiàn)為界面酶的催化效率增加。
　　2.二元離子液體的物理化學(xué)性質(zhì)對脂肪酶催化活力的影響
　　本文以對硝基苯丁酸酯(p-NPB)水解為指示反應(yīng)詳細研究了脂

4、肪酶在二元離子液體（由[Bmim]PF6與少量的[Bmim]NO3或[Bmim]CF3SO3或[Bmim]BF4構(gòu)成）中的活性和穩(wěn)定性，并將這些酶學(xué)性質(zhì)首次與二元ILs的物理化學(xué)性質(zhì)進行了關(guān)聯(lián)。在上述三種二元離子液體體系中，體系的親水性和極性都隨著親水離子液體含量的增加而增加。在相同親水性離子液體濃度下，二元體系的親水性和極性大小依次為[Bmim]PF6/[Bmim]NO3＞[Bmim]PF6/[Bmim]CF3SO3＞[Bmim]PF

5、6/[Bmim]BF4，且脂肪酶在上述體系中構(gòu)象的穩(wěn)定性好壞與上述極性序列相反，即二元體系的極性越大，酶構(gòu)象越不穩(wěn)定。然而，二元離子液體中脂肪酶的活性隨親水性離子液體的種類與含量，表現(xiàn)出復(fù)雜的依賴關(guān)系。分析表明，二元離子液體混合物不僅通過離子液體與酶分子相互作用直接影響脂肪酶的構(gòu)象，進而影響酶活，而且還會通過與底物水之間的相互作用間接影響酶活。上述二元離子液體混合物對脂肪酶酶學(xué)性質(zhì)的影響及其機制的研究為探求適宜于脂肪酶催化的二元離子液體