PDA/SiO2大孔复合材料固定化荧光假单胞菌脂肪酶

以具有三维骨架结构的大孔聚合物为模板制备SiO_2大孔材料,通过多巴胺在SiO_2大孔材料孔道表面的原位聚合制得聚多巴胺表面功能化修饰的二氧化硅大孔材料(PDA/SiO_2)。应用SEM、EDX、MIP、BET、TG-DTA和FTIR等技术对修饰前后的材料进行表征。以PDA/SiO_2为载体固定荧光假单胞菌脂肪酶(PFL),优化固定化条件并对比游离脂肪酶和固定化脂肪酶的性质。结果表明SiO_2大孔材料具有三维连续贯通的孔道结构,孔径分布在300~500 nm,聚多巴胺修饰后形成聚多巴胺/二氧化硅复合纳米薄膜构筑的大孔材料。在固定化时间为14 h、p H值为8、初始脂肪酶浓度为0.4 mg·m L-1时,固定化效果最佳,酶活回收率达246%。与游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶有更宽的温度和p H适用范围、热稳定性显著提高,并展现出良好的储存稳定性和操作稳定性,固定化脂肪酶的Km低于游离脂肪酶的,酶与底物的亲和性较好。     

大尺寸SiO2大孔材料固定化漆酶

以表面固定Cu2+的改性大尺寸SiO2大孔材料作为载体,考察了时间、pH和给酶量对漆酶固定化效果的影响,并对固定化漆酶的活性和稳定性进行了研究。结果表明:5 h时吸附达到平衡,pH为4.5、漆酶与载体比例为5 mg·g-1时固定化效果最好,酶活回收率可达到100.4%;固定化漆酶的最适pH和最适温度较游离漆酶的均有升高且范围变宽,固定化后,漆酶的pH稳定性和热稳定性都得到显著提高;固定化漆酶的K m值略高于游离漆酶的;固定化漆酶具有良好的操作稳定性,与底物反应反复操作10批次后剩余酶活为72.7%。     

铁氨基黏土纳米结构脂肪酶的构筑 及催化特性

以铁氨基黏土(Fe-aminoclay)为载体, 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)为共价交联剂, 构筑了铁氨基黏土纳米结构脂肪酶催化剂(Feclay-lipase). 利用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对Feclay-lipase进行了表征, 并通过酶动力学对比研究了游离脂肪酶和Feclay-lipase的酶学特性. 结果表明, Fe-aminoclay的载酶量为414.4 mg/g, 固定化效率可达82.88%, Feclay-lipase的酶活较游离酶提高了3倍, 最适反应温度提高了10 ℃, 最适反应 pH向碱性偏移, 储存稳定性更好, 在4 ℃下贮存30 d后其酶活无明显减弱.     

猪胰脂肪酶的固定化及其在有机相中催化丁酸甲酯和正丁醇的酯交换反应研究

考察了大孔苯乙烯－二乙烯苯交联共聚物的交联度、致孔剂量及胺化试剂对载体固定化猪胰脂肪酶的影响。选择出一种最佳载体对猪胰脂肪酶进行固定化，对比了自由酶和固定化酶在有机相中催化丁酸甲酯和正丁醇的酯交换反应。结果表明，酶经固定化后催化反应活力比自由酶提高近１倍。     

固定化脲酶的制备及应用

以壳聚糖作为载体,戊二醛作为交联剂对脲酶进行固定化。固定化的最适条件为:酶的偶联时间60min,戊二醛浓度0.5%,pH值7.0。对游离及固定化脲酶的酶学性质研究表明,酶促反应的最适pH均为7.0,最适温度分别为33℃和70℃。米氏常数分别为29.8mmol/L和13.9mmol/L。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和贮存稳定性更佳。应用固定化酶测定了试样中的微量组分。     

单分散磁性纳米粒子固定化猪胰脂肪酶的研究

借助溶热法制备了一种亲水及生物相容良好的Fe3O4磁性纳米粒子,用γ-氨丙基三乙氧基硅烷直接对所得磁性粒子表面改性,然后用戊二醛偶联法制得了固定化猪胰脂肪酶.表征研究显示,所得磁性粒子粒径约200 nm,具有良好的单分散性和磁响应性.考察了戊二醛浓度、给酶量和反应时间对脂肪酶固定化过程的影响,并通过游离酶与固定化酶的比...     

猪胰脂肪酶的固定化及其在有机相中催化丁酸甲酯和正丁…

考察了大孔苯乙烯－二乙烯苯交联共聚物的交联度、致孔剂理及胺化试剂对载体固定化猪胰脂肪酶的影响。选择出一种最佳载体对猪胰脂肪酶进行固定化，对比了自由酶和固定化酶在有机相中催化丁酸甲酯和正丁醇的酯交换反应。结果表明，酶经固定化后催化反应活力比自由酶提高近１倍。     

大尺寸SiO2大孔材料固定化漆酶

以表面固定Cu²⁺的改性大尺寸SiO₂大孔材料作为载体, 考察了时间、pH和给酶量对漆酶固定化效果的影响, 并对固定化漆酶的活性和稳定性进行了研究。结果表明:5 h时吸附达到平衡, pH为4.5、漆酶与载体比例为5 mg·g^-1时固定化效果最好, 酶活回收率可达到100.4%;固定化漆酶的最适pH和最适温度较游离漆酶的均有升高且范围变宽, 固定化后, 漆酶的pH稳定性和热稳定性都得到显著提高;固定化漆酶的K_m值略高于游离漆酶的;固定化漆酶具有良好的操作稳定性, 与底物反应反复操作10批次后剩余酶活为72.7%。     

基于聚多巴胺的磁性纳米生物催化剂高效催化二氢杨梅素酰化

脂肪酶是一种三酰基甘油水解酶,目前广泛用于油脂化学、食品、有机合成和生物医药等领域.但是,游离脂肪酶在有机反应体系中容易失活,难以从反应体系中回收,导致其循环利用困难和生产成本增加.因此,需要对游离脂肪酶进行固定化,提高酶的稳定性和重复使用性,使其能够大规模用于工业生产.
　　磁性四氧化三铁纳米粒子(MNPs)具有其超顺磁性和大比表面积等性质,但MNPs需表面修饰才能进一步应用.近年来,仿生矿化法制备的聚多巴胺纳米材料受到人们关注.在仿生矿化过程中,单体多巴胺经自聚合作用后形成聚多巴胺,该反应活性高,能对各类有机和无机纳米材料进行表面修饰.而且,聚多巴胺表层中的活性基团能与含有氨基和巯基的生物大分子发生迈克尔加成或席夫碱反应,从而将生物大分子固定在材料表面.
　　本文利用聚多巴胺表面修饰MNPs,对所得聚多巴胺表面修饰的四氧化三铁纳米粒子(PD-MNPs)进行了结构表征.结果表明, PD-MNPs尺寸在14 nm左右.同时,成功将黑曲霉脂肪酶(ANL)固定在PD-MNPs上,结果显示在pH=8、固定化时间为12 h条件下,酶负载量为138 mg/g,酶活回收率达到83.6%,而且固定化酶的pH稳定性及热稳定性、储藏稳定性都优于游离酶.动力学研究表明,固定化酶Km值(63.2 mmol/L)低于游离酶(74.5 mmol/L),固定化酶的底物亲和性增强.进一步研究了固定化酶和游离酶在乙腈、二甲基亚砜、乙醇和[HMIm]BF4这四种溶剂中的溶剂耐受性,结果显示固定化酶的耐受性均强于游离酶.采用红外光谱对游离酶和固定化酶二级结构的分析表明,游离黑曲霉脂肪酶经固定化后,α-螺旋和β-折叠含量分别增加了0.84%和2.74%,使得固定化后α-螺旋和β-折叠中存在的氢键能够更好地保持酶结构刚性,避免因结构改变而引起酶失活,增强了固定化酶在溶剂中的耐受性.
　　二氢杨梅素是一种具有类黄酮结构的天然产物,具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤和保护肝脏等作用,但其脂溶性很差,很难透过细胞膜被人体吸收.本课题组曾首次以乙酸乙烯酯为酰基供体,采用游离脂肪酶生物催化方法成功将二氢杨梅素酰化.本文考察了PD-MNPs固定化脂肪酶在二氢杨梅素酰化反应中的应用.结果表明,与游离酶相比,固定化酶在反应介质二甲基亚砜中的耐受性更强,反应48 h后其催化二氢杨梅素酰化的转化率接近80%,明显好于游离酶(69%).固定化酶催化二氢杨梅素酰化的最适底物摩尔比、温度和酶量分别为10：1(乙酸乙烯酯：二氢杨梅素)、45oC,和40 U.此外,固定化酶在外界磁场作用下能迅速从反应混合物中分离,从而可回收利用,在重复使用10次后,其活性仍保持在初始活性的55%以上,具有良好的工业应用前景.     

黑曲霉脂肪酶的耦合固定化及特性

研究了吸附-絮凝耦合的方法固定脂肪酶的工艺条件.结果表明:在33℃下,用0.03mol/L的磷酸二氢钾?氢氧化钠缓冲液控制体系pH为7.0,酶与树脂(质量比1∶8)作用吸附1h后,用0.2mL絮凝剂聚丙烯酰胺(w(PAM)=0.5%)处理,得到活力较高的固定化脂肪酶.固定化酶最适pH9.0,最适温度为45℃,活力为405U/g,酶活回收率可以达到40%.固定化脂肪酶制备简便,可重复使用,稳定性较高.     

基于聚多巴胺的磁性纳米生物催化剂高效催化二氢杨梅素酰化（英文）

脂肪酶是一种三酰基甘油水解酶,目前广泛用于油脂化学、食品、有机合成和生物医药等领域.但是,游离脂肪酶在有机反应体系中容易失活,难以从反应体系中回收,导致其循环利用困难和生产成本增加.因此,需要对游离脂肪酶进行固定化,提高酶的稳定性和重复使用性,使其能够大规模用于工业生产.磁性四氧化三铁纳米粒子(MNPs)具有其超顺磁性和大比表面积等性质,但MNPs需表面修饰才能进一步应用.近年来,仿生矿化法制备的聚多巴胺纳米材料受到人们关注.在仿生矿化过程中,单体多巴胺经自聚合作用后形成聚多巴胺,该反应活性高,能对各类有机和无机纳米材料进行表面修饰.而且,聚多巴胺表层中的活性基团能与含有氨基和巯基的生物大分子发生迈克尔加成或席夫碱反应,从而将生物大分子固定在材料表面.本文利用聚多巴胺表面修饰MNPs,对所得聚多巴胺表面修饰的四氧化三铁纳米粒子(PD-MNPs)进行了结构表征.结果表明,PD-MNPs尺寸在14 nm左右.同时,成功将黑曲霉脂肪酶(ANL)固定在PD-MNPs上,结果显示在pH=8、固定化时间为12 h条件下,酶负载量为138 mg/g,酶活回收率达到83.6%,而且固定化酶的pH稳定性及热稳定性、储藏稳定性都优于游离酶.动力学研究表明,固定化酶Km值(63.2 mmol/L)低于游离酶(74.5 mmol/L),固定化酶的底物亲和性增强.进一步研究了固定化酶和游离酶在乙腈、二甲基亚砜、乙醇和[HMIm]BF_4这四种溶剂中的溶剂耐受性,结果显示固定化酶的耐受性均强于游离酶.采用红外光谱对游离酶和固定化酶二级结构的分析表明,游离黑曲霉脂肪酶经固定化后,α-螺旋和β-折叠含量分别增加了0.84%和2.74%,使得固定化后α-螺旋和β-折叠中存在的氢键能够更好地保持酶结构刚性,避免因结构改变而引起酶失活,增强了固定化酶在溶剂中的耐受性.二氢杨梅素是一种具有类黄酮结构的天然产物,具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤和保护肝脏等作用,但其脂溶性很差,很难透过细胞膜被人体吸收.本课题组曾首次以乙酸乙烯酯为酰基供体,采用游离脂肪酶生物催化方法成功将二氢杨梅素酰化.本文考察了PD-MNPs固定化脂肪酶在二氢杨梅素酰化反应中的应用.结果表明,与游离酶相比,固定化酶在反应介质二甲基亚砜中的耐受性更强,反应48 h后其催化二氢杨梅素酰化的转化率接近80%,明显好于游离酶(69%).固定化酶催化二氢杨梅素酰化的最适底物摩尔比、温度和酶量分别为10:1(乙酸乙烯酯:二氢杨梅素)、45 ℃,和40 U.此外,固定化酶在外界磁场作用下能迅速从反应混合物中分离,从而可回收利用,在重复使用10次后,其活性仍保持在初始活性的55%以上,具有良好的工业应用前景.     

醇脱氢酶在反胶束溶液中的酶学性质研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)-辛烷-戊醇反胶束体系对醇脱氢酶(ADH)进行固定化,考察了pH、含水量、表面活性剂和助溶剂浓度对ADH固定化的影响。对游离酶和固定化酶的催化动力学性质研究表明:酶促反应的最适pH值均为9.0,最适温度分别是28℃和20℃,对乙醇的米氏常数分别为8.8mmol/L和5.5mmol/L。25℃时,游离酶存放120min约失活90%,而固定化酶仅失活30%,表明反胶束固定化ADH具有较好的热稳定性。     

以HPD-750大孔树脂为载体材料固定化果胶酶

HPD-750树脂是中极性大孔吸附树脂,生物相容性好,机械性能稳定,具有较大的比表面积,可用于固定化酶载体材料。本文以HPD-750大孔树脂为载体固定化果胶酶,研究各因素对固定化酶的影响,并采用正交试验对固定化条件进行优化。结果表明,当pH为4.0、固定化温度为45℃、固定化时间为4h、加酶量为0.16g/mL时,固定化酶活力可达5146U/mg。以HPD-750大孔树脂为载体材料制备的固定化酶相较于游离酶具有更好的酸碱稳定性和热稳定性。在循环使用10次后,酶活力依然保留80%以上;4℃储藏25d之后,其酶活力仍保留60%以上。与D311大孔树脂、聚丙烯酰胺和海藻酸钠微球制备的固定化酶相比,HPD-750大孔树脂固定化酶的活性、操作稳定性、机械稳定性和储存稳定性都较好。该结果说明,HPD-750大孔树脂可作为固定化酶较好的载体材料。     

壳聚糖固定化醇脱氢酶的制备及其酶学性质研究

报道了醇脱氢酶(ADH)的固定化和酶学性质研究。以壳聚糖作为载体,戊二醛作为交联剂。固定化ADH的最适条件为:以6%戊二醛将壳聚糖交联2 h,与ADH反应2.5 h。对游离和固定化ADH酶学性质的研究表明:酶促反应的最适pH均为8.2,最适温度分别为37℃和40℃,对乙醇的表观米氏常数Km分别为33.9 mmol/L和46.2 mmol/L。与游离酶相比,固定化酶具有良好的操作稳定性。     

功能化离子液体修饰的SBA-15固定化Burkholderia cepacia脂肪酶

采用含不同碳链长度咪唑环的烷基功能化离子液体修饰介孔材料SBA-15,并通过X-射线衍射、元素分析、N2吸附-脱附、红外光谱和扫描电镜等方法研究了离子液体修饰对SBA-15结构的影响.以三乙酸甘油酯的水解为探针反应,考察了甲基、丁基、辛基等不同链长烷基取代咪唑类离子液体修饰的SBA-15固定化Burkholderia cepacia脂肪酶(BCL)的酶活、最适反应条件及稳定性等酶学性质.结果表明,离子液体修饰后材料保持了原有的介孔结构,其固定化酶对温度及低pH的敏感度降低,比活力及稳定性均显著提高.其中甲基功能化离子液体修饰的SBA-15固定化酶的比活力最高,是原粉SBA-15固定化酶的2.4倍;辛基功能化离子液体修饰的SBA-15固定化酶的热稳定性、储存稳定性、重复使用性及有机溶剂耐受性最佳.     

固定化葡萄糖氧化酶的制备及稳定性研究

选用自制的磁性纳米四氧化三铁为酶固定化的载体,通过交联法来固定葡萄糖氧化酶。通过对酶固定化过程中一系列因素的研究,确定出酶固定化的最佳工艺为:交联剂戊二醛与浓度为0.7 mg/mL酶液的体积比为1:4,固定化时间为0.5 h,固定化温度为室温(≤20 ℃),固定化所用缓冲液pH=7。采用比色法测定其酶活力。结果表明葡萄糖氧化酶经过固定化后,其酶活力较游离酶显著增加。固定化酶的热稳定性、酸碱稳定性、存储稳定性都有很大的提高。     

基于多级孔金属有机骨架构筑HRP固定化酶反应器及其染料降解应用

以不稳定的Cu-金属有机骨架(Cu-MOF)为模板剂, 利用自组装模板法制备多级孔Zr-MOF, 再通过物理吸附法在多级孔Zr-MOF的介孔孔道中负载辣根过氧化物酶(HRP)构筑了HRP@Zr-MOF固定化酶反应器. 通过改变孔径调节剂苯甲酸(HBC)的浓度调控孔径大小, 研究了孔径对固定化酶反应器催化活性的影响; 考察了固定化体系缓冲溶液pH值、 固定化时间及温度对固定效果的影响. 以HRP催化降解结晶紫染料为模型反应, 探讨了HRP@Zr-MOF的操作稳定性和重复使用性. 结果表明, pH=3.0、 固定化时间为60 min、 固定化温度为30 ℃是固定化HRP的最佳条件, 固载量最高可达61.6 mg/g. 与游离酶相比, HRP@Zr-MOF固定化酶反应器表现出更好的热稳定性、 酸碱稳定性、 H₂O₂稳定性和储存稳定性; 重复使用10次后, HRP@Zr-MOF的催化活性仍能保持62.3%. 将HRP@Zr-MOF应用于实际水样中结晶紫染料的催化降解, 在5 min内降解率高达90%以上, 表现出非常高效的催化效率.     

超顺磁性氧化石墨烯复合材料固定辣根过氧化物酶催化去除氯酚

采用超声辅助共沉淀法成功地将磁性Fe3O4纳米颗粒沉积在氧化石墨烯表面,利用透射电镜、磁滞回归曲线和X射线光电子能谱对材料进行了表征。将该材料作为载体固定辣根过氧化物酶,考察了固定化酶催化2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯酚降解反应,研究了溶液pH值、反应温度、反应时间、H2O2和氯酚浓度以及固定化酶用量对酚类物质去除率的影响。基于取代基数量和位置不同,去除率排序为2-氯酚<4-氯酚<2,4-二氯酚。另外,采用GC-MS研究了降解过程中的氧化产物。固定化酶的生化性质研究表明,固定化酶比游离酶具有更好的储存稳定性、pH稳定性和热稳定性。经过4次循环利用,固定化酶仍保留66%的活性,说明磁性纳米材料可以分离回收并重复利用,在污水处理领域具有应用前景。     

京尼平交联磁性壳聚糖微球的制备及其脂肪酶的固定化

采用反相悬浮法与溶胶凝胶法结合制备磁性壳聚糖微球,并以此为载体,京尼平为交联剂,脂肪酶为模型酶进行固定化,研究了酶固定化的最优条件和固定化酶的性质。结果表明,在京尼平浓度为0.6 g/L、交联温度为55 ℃、交联时间8 h,固定化酶的比活力最大,为4.31 U/g。固定化酶在25~35 ℃,pH值在8.0有最大活性,其米氏常数Km为0.26 mol/L。同时,固定化酶具有良好的热稳定性及pH稳定性,可重复利用,且能进行磁分离。     

碳酸钙固定化猪胰脂肪酶的制备及活性研究

本文利用市售普通碳酸钙(general calcium carbonate,GCC)作为猪胰脂肪酶(PPL)固定化的载体材料,研究了不同固定化条件对所制备的固定化酶活性的影响.结果显示PPL固定化于GCC上的最佳制备工艺为:将20 mL酶液与1.50 g GCC放入置于摇床内的三角瓶中,摇床温度设为40℃,摇床转速设为...