Fe3O4磁性殼聚糖微球固定化脂肪酶研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、脂肪酶是一種重要的生物催化劑,可催化水解、酯交換等多種化學反應,應用十分廣泛。但游離酶存在價格昂貴、反應后酶回收困難等問題制約著脂肪酶的工業(yè)化應用。于是酶的固定化研究成為該領域的研究熱點。磁性殼聚糖微球具有易回收,表面易修飾等優(yōu)點,在固定化酶的研究中應用十分普遍。采用接枝化的方法能夠減少空間位阻效應對酶負載量和游離性的影響,同時接枝化修飾也可以提高殼聚糖在水中的分散性。本文重點研究了疊氮化的磁性殼聚糖微球載體的制備,并以磁性殼聚糖微球為

2、載體固定化豬胰腺脂肪酶,采用響應面試驗設計對固定化條件進行優(yōu)化,旨在為脂肪酶的工業(yè)化應用奠定理論基礎。
  首先,制備以Fe3O4和殼聚糖為基質的磁性殼聚糖微球,考察殼聚糖與Fe3O4質量比、戊二醛用量、反應時間和攪拌速率對磁性殼聚糖微球的粒徑的影響。結果表明:Fe3O4與殼聚糖質量比為1:1.5、戊二醛用量1mL、反應時間1.5h、攪拌速率500r/min時,為制備磁性殼聚糖微球的最佳工藝條件;對制備出的磁性微球進行接枝,優(yōu)化得

3、到接枝率最大時的反應條件為丁二酸酐加入量0.6g,4-二甲基氨基吡啶加入量0.5g,反應時間8h。最后,將接枝后的磁性殼聚糖微球進行疊氮化,并以載酶量為依據考察酰肼化條件,得到酰肼化時間為8h時,載酶量達到最大。
  接著,以疊氮化磁性殼聚糖微球為載體,進行豬胰腺脂肪酶固定化研究,采用Design Expert軟件對酶固定化進行試驗設計,以酶濃度、反應時間、反應溫度和pH值為考察因素,以載酶量和相對酶活為響應值,設計出四因素三水平

4、的29組試驗,并對實驗數據進行分析得出最優(yōu)固定化條件。結果表明:以載酶量為考察指標時,最優(yōu)的固定化條件為酶濃度4.0mg/mL,反應時間8.4h,反應溫度39.3℃和pH7.0,酶負載量預測值68.6mg/g。為了驗證預測結果的準確性,在最佳條件下進行酶固定化重復試驗,三次結果平均值為64.37mg/g,與預測值接近;對相對酶活的考察中,說明該模型可用于實驗預測。以相對酶活為考察指標時,優(yōu)化的最佳條件為酶濃度3.0mg/mL,反應時間4

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