聚乙烯醇包埋粘土微球的制備及其固定化酶的研究.pdf

1、本研究探索了用粘土材料為載體,通過對載體的氨基化改性而提高酶的固定化率,在配以聚乙烯醇凝膠包埋粘土微球制成復合性固定化酶的工藝。并將該工藝用于α-淀粉酶和木瓜蛋白酶固定化酶制備。進而研究了兩種固定化酶的性質。
　　通過粘土的氨基化處理,得到了氨基修飾的粘土載體。改性粘土的紅外光譜表明,粘土已氨基化。結果顯示,水作為催化劑能夠增加氨基的引入量。
　　研究了凍融法制備聚乙烯醇(PVA)復合凝膠和硼酸法制備聚乙烯醇復合凝膠兩種工藝

2、,結果表明凍融法制備聚乙烯醇復合凝膠比硼酸法制備聚乙烯醇復合凝膠承受的拉伸強度更大,可高達3.29Mpa。而且隨PVA濃度增大,其凝膠所承受的拉伸強度也越大。
　　研究了粘土對復合凝膠力學性能的影響,結果表明復合凝膠拉伸強度在加入粘土初始時是減弱的,但隨著粘土比例的增加,復合凝膠的應力逐漸增強。
　　研究揭示PVA凝膠的性質與其含水量有關,含水量在40％時呈現粘性,水分越少粘性越弱,彈性越大。水分越多,其粘性越大,而彈性越小

3、。在含水量少的情況下,凝膠承受的拉伸強度越大。
　　研究揭示了溶脹介質的電解質對PVA凝膠的溶脹性有明顯影響,凝膠在去離子水中平衡溶脹比大于其在生理鹽水中總的平衡溶脹比。溶劑和溶質對凝膠的溶脹起協(xié)同作用。
　　結果還表明,相同濃度的PVA復合凝膠的溶脹性明顯小于PVA水凝膠,平衡溶脹比下降一倍左右,不同粘土含量的復合凝膠的對平衡溶脹比差距不大。
　　用戊二醛活化粘土微球進行固定α-淀粉酶,當戊二醛濃度在3%,室溫中性條

4、件下固定4h,給酶量為20mg時,固定化酶蛋白載量可達62.6mg/g,當PVA濃度為10%粘土比例為1:1時凍融法制備固定化酶,此時固定化酶的效果最好;固定化酶的最適pH為6.6,最適溫度為75℃,Km值為577.2mg/L。pH穩(wěn)定性和溫度的穩(wěn)定性都比原酶有了提高,在重復利用9次后殘余酶活達到75.3%。
　　用戊二醛活化粘土微球固定木瓜蛋白酶,當戊二醛濃度在2%,室溫中性條件下固定3h,給酶量為20mg時,固定化酶蛋白載量可

5、達59.4mg/g,當PVA濃度為10%粘土比例為1:1時凍融法制備固定化酶,此時固定化酶的效果最好;固定化酶的最適pH為7.0,最適溫度為50℃,Km值為35.56mg/L。先共價結合再PVA包埋的固定化酶,在pH穩(wěn)定性和溫度的穩(wěn)定性都比原酶有了提高,重復使用9次以后,固定化酶的酶活保持了原來的74.6%。
　　結果表明粘土和聚乙烯醇適合做固定化酶的材料。
　　總之,本研究通過對粘土的氨基化處理,得到了氨基修飾的粘土載體,