壳聚糖–精氨酸树脂固定化胰凝乳蛋白酶及其性质

以自制的多孔、具柔性亲水手臂的壳聚糖–精氨酸树脂为载体,戊二醛为交联剂固定胰凝乳蛋白酶,确定了酶与载体的最佳比例为20 mg酶/g湿树脂,交联剂的最佳用量为10 mL 1.0%戊二醛/1.5 g湿树脂,交联时间为60 min,所得固定化酶的活力回收率达68.95%。固定化胰凝乳蛋白酶的Km为8.36 mg/mL,比游离酶增大1.52倍,其酶促反应10 min达到最大速率,具有接近游离酶的催化时间进程曲线;其最适温度为70 ℃,比游离酶升高10 ℃;其最适pH值为5.92,比游离酶酸性偏移2个pH值。此外,固定化胰凝乳蛋白酶具有良好的热稳定性和贮存稳定性,75 ℃时的半衰期为8 h,4 ℃时的半衰期为46天。     

Hβ/MCM-41复合分子筛催化剂上苯甲醚与乙酸酐酰化反应研究

以β沸石为硅源,制备了不同硅铝比的Hβ/MCM-41复合分子筛,考察了该复合分子筛对苯甲醚与乙酸酐酰化反应的催化效果,并与介孔MCM-41、微孔Hβ分子筛的催化效果进行了比较,研究了分子筛硅铝比、酸性及孔道结构对酰化反应催化性能的影响。结果表明,对于苯甲醚和乙酸酐酰化反应,Hβ/MCM-41复合分子筛具有较好的催化稳定性,反应过程中的积炭量较少,积炭的碳氢比较低。该复合分子筛不仅具有微孔沸石的强酸性,而且具有较大孔径的介孔,产物分子能及时从孔道中扩散出来,催化活性位不易中毒失活。     

青霉素酰化酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究

通过改变酶固定化时的pH值、温度、时间以及酶用量,研究了固定化条件对MCM-41载体上固定化青霉素酰化酶的酶活及其稳定性的影响,明确了酶活及其稳定性随固定化条件的变化规律,初步分析了青霉素酰化酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化过程。     

酶促合成肽的研究Ⅰ.亮-月主啡肽色氨酸类似物的酶促合成

早在1937年Bergmann和Fraenkcl-Conrat用木瓜酶作催化剂连接成了羧酰苯胺键,其后Berg-mann和Fruton藉α-胰凝乳蛋白酶的催化连接了二肽,蛋白酶促合成肽的问题在近几年内又引起了人们的兴趣。     

壳聚糖-精氨酸树脂固定化胰凝乳蛋白酶及其性质

以具柔性亲水手臂的壳聚糖-精氨酸树脂为载体,用戊二醛交联胰凝乳蛋白酶,获得壳聚糖-精氨酸树脂固定化胰凝乳蛋白酶. 最佳固定化条件为:m(酶)∶ m(载体)=20∶ 1 000、戊二醛体积分数为1.0%、pH=5.20、30 ℃交联60 min. 固定化酶活力达850 U/g,Km为1.83 mmol/L,比游离酶增大33.6%,比交联壳聚糖固定化酶低24.0%. 壳聚糖-精氨酸树脂固定化胰凝乳蛋白酶水解时间进程曲线与游离酶基本一致,均在反应30 min达到最大速率,最适温度为70 ℃,比游离酶升高10 ℃;在75 ℃时的半衰期可达6.0 h,比游离酶提高约4.3倍;最适pH值为5.92,比游离酶向酸性偏移2pH单位. 4 ℃贮存半衰期为49 d.     

磺胺甲基异噁唑作配基的高效亲和色谱分离胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶

用磺胺甲基异噁唑作配基、大孔硅胶为基质的高效亲和色谱分离纯化胰凝乳蛋白酶及胰蛋白酶。20多种蛋白质和酶在该柱上无特异性吸附。磺胺甲基异噁唑在硅胶上的键合量为4．3mg／g；该亲和填料对胰凝乳蛋白酶吸附量为9．6mg／g；两者之间的亲和解离常数K1／M为1×103mol／L。     

分子筛对葡萄糖淀粉酶的吸附性能研究

测定了黑曲霉葡萄糖淀粉酶(E.C.3.2.1.3)在三种改性的、具有中孔和大孔的分子筛上的吸附等温线并将吸附量和吸附等温线的形状与分子筛的等电点、孔容、孔径及酸性相关联。讨论了孔结构和不同酶吸附量对分子筛固定化葡萄糖淀粉酶活力的影响。发现葡萄糖淀粉酶在再造孔分子筛上的单层饱和吸附量与再造孔的方法密切有关,三种不同再造孔方法制得的分子筛具有不同的骨架Si/Al比、不同的孔分布和比表面积。不同的Si/Al比导致不同的酸性质和等电点。酶吸附量与载体的表面酸性、等电点以及吸附时溶液的pH有关。分子筛对酶的吸附以静电作用为主。其次,当中孔孔径和孔容越大时,单层饱和吸附量亦越大。随着分子筛对葡萄糖淀粉酶的吸附量增加,固定化酶的活力增大,但固定化酶的比活力随吸附量的增加、中孔孔容和孔径的减小而下降。     

MCM-41-HY复合分子筛的合成及其在深度加氢脱硫中的应用

在水热条件下合成了包覆型MCM-41-HY复合分子筛.采用XRD、N2气吸附和SEM等方法对其进行了表征.结果表明,MCM-41-HY复合分子筛和MCM-41与H型Y沸石(HY)的机械混合物明显不同,在复合分子筛MCM-41-HY中,中孔相MCM-41附晶生长在HY沸石上,将HY包覆起来.以二苯并噻吩为模型化合物,考察了该材料担载NiMo催化剂的加氢脱硫活性.结果表明,MCM-41-HY复合分子筛与MCM-41和HY的机械混合物担载NiMo催化剂的加氢脱硫(HDS)活性相当,但MCM-41-HY复合分子筛担载NiMo催化剂的裂化活性较低.其裂化活性不同的原因在于其载体孔道结构和酸性位的分布不同.     

介孔分子筛在生物酶固定化中的应用

综述了MCM-48和SBA-15等新型介孔分子筛用生物酶固定化载体研究的新进展。介孔分子筛由于拥有巨大的比表面积(~1000m2/g)、纳米尺寸孔道(2~50m)和较大的孔容(~1.0 cm3/g),因此以分子筛为载体利用物理吸附制备的固定化酶呈现出高的催化活性,但固定化酶操作稳定性较低,在使用过程中部分酶分子发生了脱落,其原因是分子筛表面自由的硅羟基通过物理吸附或氢键作用固定酶分子。借助介孔分子筛自身的自由硅羟基在表面嫁接-COOH、-NH2、-CH=CH2等有机官能团来构筑酶固定化的微环境,改善酶分子和载体的亲和作用,提高固定化酶的活性。目前,利用有机官能团功能化介孔分子筛固定化酶是研究发展的趋势。     

胰凝乳蛋白酶显色底物的合成及动力学

胰凝乳蛋白酶是一类重要的蛋白水解酶,在其纯化及应用时常常需要进行酶活性的测定;现在一般应用的底物存在溶解度不好、不稳定、灵敏度低或需要特殊的仪器等问题。本文设计合成了一类以对硝基苯胺为显色基团的底物,通过动力学测定研究了氨基酸结构对专一性的影响,该类显色底物可以较好地用于胰凝乳蛋白酶活性测定。     

沸石分子筛表面烷基锡接枝反应的研究

介绍表面金属有机化学方法改性沸石分子筛的研究概况，简要总结了近年来国内外对某些重要的分子筛（如，Y型沸石，镓磷沸石，丝光沸石，MCM－41）表面接枝烷基锡的研究成果，参考文献32篇。     

以四甲基铵硅酸盐为柱化剂合成层柱状MCM-36分子筛

以层状MCM-22P为前驱体,四甲基铵硅酸盐为柱化剂,采用动态水热法考察了MCM-36分子筛的合成条件,并通过XRD、N2物理吸附、TEM、27Al-MAS NMR以及NH3-TPD等手段对合成分子筛进行了表征。结果表明,与传统的采用正硅酸乙酯为柱化剂的柱化过程相比,以四甲基铵硅酸盐为柱化剂时,已溶胀的前驱体不经干燥处理即可直接在含水体系进行柱化插层合成得到层间距均一的层柱状MCM-36分子筛,适宜的合成条件为:先在80℃的高pH值(约13.5)环境下对前驱体溶胀24 h,然后在100℃下柱化插层24 h。表征结果表明,MCM-36分子筛具有层内微孔和层间介孔的复合孔道结构以及较大的比表面积(特别是外比表面积);与HMCM-22相比,HMCM-36的表面酸性虽明显降低,但其层间介孔结构的形成使大量B酸中心暴露于大分子易于接近的层间介孔孔壁,可为涉及较大分子的催化反应提供更多可接近的活性位中心。     

杂原子介孔MCM-41分子筛的制备及其对含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能

制备了介孔MCM-41分子筛和三种杂原子(Zn、Ba和Ce)介孔MCM-41分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、低温N_2吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所制备的几种分子筛均具有典型的介孔结构,且杂原子已进入到分子筛骨架中。利用Materials Studio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符;进一步模拟了喹啉分子在杂原子介孔分子筛团簇上的吸附,计算了吸附能及被吸附分子和吸附中心的距离(d_((N-M)))。几种分子筛的吸附脱氮性能顺序依次为Zn-MCM-41 Ce-MCM-41 Ba-MCM-41 MCM-41;Zn-MCM-41的吸附性能最好,吸附能最大,吸附分子和吸附中心的距离d_((N-M))最小。吸附时间对杂原子介孔分子筛的吸附脱氮性能具有较大影响,而吸附温度的影响相对较小;Zn-MCM-41、Ba-MCM-41和Ce-MCM-41分子筛的最佳吸附时间分别为40、10和30 min,最佳吸附温度分别为40、30和40℃。     

The influence of pore structure on reaction mechanism of propylene dimerization in zeolite: A theoretical viewpoint

Molecular sieves have been widely used in the petrochemical industry as environment-friendly catalysts. The pore structure is an important factor influencing the catalytic performance of the zeolite. In this work, a combined Our own N-layered Integrated molecular Orbital and Molecular mechanics method was used to study the mechanism of propylene dimerization in four zeolites (ZSM-5, BEA, MCM-22, and MOR) with different pore structures. Comparing the stepwise mechanism and the concerted mechanism, it is found that the two mechanisms compete with each other in the macroporous BEA, MCM-22, and MOR zeolites, and both mechanisms are possible. However, in ZSM-5 zeolite with medium pore size, the propylene dimerization reaction tends to proceed according to the stepwise mechanism. Furthermore, no matter which mechanism is adopted, the activation energy of propylene dimerization reaction in MCM-22 is the smallest in the four zeolites, indicating that its MWW-type structure (A framework type defined by the International Zeolite Association) may be the most favorable pore structure for the reaction and possesses the highest catalytic activity.     

MCM-41分子筛担载纳米TiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法将TiO2担载在介孔MCM-41分子筛上, 制备了不同TiO2含量的系列TiO2/MCM-41复合材料, 利用X射线衍射、N2吸附、紫外-可见光谱和透射电镜等方法对其进行表征. TiO2的晶型为锐钛矿相, 复合材料的比表面积和孔体积随其中TiO2担载量(复合材料中TiO2与MCM-41的质量比)的增加而减小, TiO2的平均粒径随其担载量的增加而增大. 以罗丹明B的光催化降解为探针反应, 评价了TiO2/MCM-41复合材料的光催化降解活性. 结果表明, 在紫外光照射下, 罗丹明B在该复合材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学, 复合材料对罗丹明B的光催化降解活性明显高于商用TiO2 (P-25), 复合材料的光催化降解活性由复合材料的吸附能力和所含TiO2的光催化活性共同决定.     

Prearation of Highly Ordered Mesoporous Silica Materials and Application as Enzeme Supports

An enzyme, horseradish peroxidase (HRP), was adsorbed in the manner of single immersion method on the silica mesoporous materials, FSM-16, MCM-41 and SBA-15 with various pore diameters from 27 to 92 and their enzymatic activity in an organic solvent and the thermal stability were studied. FSM-16 and MCM-41 showed larger amount of adsorption of HRP than SBA-15 or silica gel,when the pore sizes were larger than the spherical molecular diameter of HRP (ca 64×37). The increased enzyme adsorption capacity may be due to the surface characteristics of FSM-16 and MCM-41, which would be consistent with the observed larger adsorption capacity of cationic pigment compared with anionic pigment for these materials. The immobilized HRP on FSM-16 and MCM-41 with pore diameter above 50 showed the highest enzymatic activity in an organic toluene and thermal stability in aqueous solution at the temperature of 70℃. The immobilized enzymes on the other mesoporous materials including large or small pore sized FSM-16 showed lower enzymatic activity in an organic solvent and the thermal stability. Both surface character and size matching between pore sizes and the molecular diameters of HRP were important in achieving high enzymatic activity in organic solvent and high thermal stability.     

介孔分子筛MCM-41的水热稳定性

介孔分子筛MCM-41在催化、吸附分离以及化学组装制备先进材料等方面具有潜在的巨大应用价值,但MCM-41的低水热稳定性使其在催化研究领域中的应用受到了极大的限制。因此,提高介孔分子筛的水热稳定性具有十分重要的科研和实际应用意义。笔者对介孔分子筛MCM-41低水热稳定性的原因作了简要分析,并系统地介绍了近几年来在提高介孔分子筛水热稳定性方面的研究工作。     

Adsorption of nitrobenzene from aqueous solution by MCM-41

Adsorption of nitrobenzene onto mesoporous molecular sieves (MCM-41) from aqueous solution has been investigated systematically using batch experiments in this study. Results indicate that nitrobenzene adsorption is initially rapid and the adsorption process reaches a steady state after 1 min. The adsorption isotherms are well described by the Langmuir and the Freundlich models, the former being found to provide the better fit with the experimental data. The effects of temperature, pH, ionic strength, humic acid, and the presence of solvent on adsorption processes are also examined. According to the experimental results, the amount of nitrobenzene adsorbed decreases with an increase of temperature from 278 to 308 K, pH from 1.0 to 11.0, and ionic strength from 0.001 to 0.1 mol/L. However, the amount of nitrobenzene adsorbed onto MCM-41 does not show notable difference in the presence of humic acid. The presence of organic solvent results in a decrease in nitrobenzene adsorption. The desorption process shows a reversibility of nitrobenzene adsorption onto MCM-41. Thermodynamic parameters such as Gibbs free energy are calculated from the experimental data at different temperatures. Based on the results, it suggests that the adsorption is primarily brought about by hydrophobic interaction between nitrobenzene and MCM-41 surface.