与可光控溶解和沉淀的树脂结合的酶

日本奈良尖端科学技术大学的伊藤嘉浩副教授等世界首次研制成与可用光控制其溶解、沉淀的树脂结合的酶。这种利用光可使其异构化从而改变其溶解性的聚合物与混合型枯草杆菌蛋白酶结合,不仅在水中,而且在有机溶剂中的溶解度也都可以加以控制,从而可以反复使用。预期这一技术可大大提高酶的利用效率。酶广泛应用于工业生产和分析。酶一般溶于水,为在工业中充分有效地利用酶,通常将酶固定化使之不溶于水,以利重复使用。固定化酶不能自由溶解于水催化反应,故不能用于使不溶于水的物质分解的反应。因此正在研究开发通过改变ｐＨ值或温度控…     

融合蛋白CR2-GDH固定化及不对称还原制备(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

比较介孔分子筛材料SBA-15、MCM-41、海藻酸钙、改性二氧化硅4种载体固定化融合蛋白CR2-GDH其酶固载量和酶活回收率,选择SBA-15为固定化载体。研究固定化条件对固定化融合酶量的影响以及固定化酶的稳定性,固定化酶在双相体系催化不对称还原反应。结果表明,在pH值为5.5、酶浓度为1.4mg/mL、反应1h条件下,固定化酶量为27.7mg/g。加入25mmol/L的Ca²⁺,固定化酶的酶活回收率由58.6%提高到78.1%。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性显著提高,40℃条件下酶活回收率提高19.1%。固定化酶水相中反复使用7批次后,剩余活性仍超过30%,具有较好的操作稳定性。与游离酶相比,固定化酶更耐受烷烃类有机溶剂。在水/有机溶剂双相反应体系中,Ca²⁺/SBA-15固定化酶和游离酶催化相比,产物得率提高23.8%。     

可溶性有机催化剂的固定化

1963年Merrifield报告多肽的固相合成法以来,固相合成作为有机合成工艺中的一种新方法,从反应试剂的固定化、可溶性催化剂的固定化、固定化酶和细胞、到所谓“记忆性”合成高分子等很多方面,发展都很快,涉及的领域也颇广。关于固定化生物催化剂在本刊已有综述。     

吸附-聚合物修饰组合固定化Candida antarctica脂肪酶研究

通过吸附法联合PEG非共价修饰,研发了一种固定化南极假丝酵母脂肪酶(Candida antarctica lipase)的新方法,可以有效提高固定化酶在非水介质中的催化活性。最佳固定化条件为硅藻土:酶粉(W/W)=8,PEG4000:酶粉(W/W)=0.6,缓冲液pH7.5。采用三油酸甘油酯与甲醇的转酯化反应,测定了固定化酶的转酯活性。结果表明,固定化酶同时加入PEG进行非共价修饰,可显著提高固定化酶的转酯活力。PEG修饰的固定化酶转酯比活是未经PEG修饰的固定化酶的4.1倍,转酯酶活回收率为604.8%,说明PEG两性分子的特性对制备用于非水介质的固定化酶有重要作用。该固定化方法可显著提高Candida antarctica脂肪酶在非水介质中的催化效率,且固定化方法简单、成本低,具有工业应用价值。     

Cu~(2+)修饰低固载量固定化漆酶的活性研究

由于漆酶这种生物蛋白酶有容易变性失活且不可重复使用的特性,限制了漆酶的应用和发展。因此如何提高漆酶的活性,稳定性以及重复使用性尤为重要。本文采用交叉偶联技术,将漆酶固定在具有核壳结构的磁性纳米粒子Fe3O4/SiO2上,并研究了用Cu2+修饰后的低固载量固定化漆酶的活性变化以及修饰后固定化漆酶的稳定性。实验结果显示:Cu2+修饰后的低固载量固定化漆酶的相对活性提高了54%;而且在温度不太高的情况下,修饰后的低固载量固定化漆酶的相对活性优于修饰前的固定化漆酶;修饰后的固定化漆酶降解浓度为10mg·L-1的普施安染料,重复利用13次后降解率仍然可以达到92%。     

胺化聚苯乙烯载体柔性固定化木瓜蛋白酶

提出酶的“柔性固定化”模型,并以Mannich反应得到担载量为0.4～6.0 mmol NH₂•g^-1的胺化聚苯乙烯树脂为载体,以双醛淀粉为柔性链,对木瓜蛋白酶进行柔性固定化,酶活回收率可达40%～50％,相当于手臂固定化酶活力回收率的1.8～2.4倍,且柔性固定化酶稳定性较好.该结果说明,酶的“柔性固定化”模型可以改善传统共价结合固定化酶及手臂固定化酶活力回收率不高的缺陷.     

新型方法制备固定化脲酶基质材料及固定化脲酶的性能研究

以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)为原料,采用新型水热氧化方法,制备纤维素基质固定化脲酶载体材料-双醛纤维素(Dialdehyde cellulose,DAC)。采用红外光谱(IR)、固体核磁共振(CP/MAS 13C NMR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物结构。测试制备的纤维素基质固载脲酶的酶学性能,并与交联壳聚糖、双醛淀粉固载脲酶的酶学性能进行比较分析,构建酶学性能理论方程。结果表明:采用新型水热氧化反应可成功制备高醛基含量的氧化纤维素,与交联壳聚糖和双醛淀粉固定化脲酶相比,所得氧化纤维素载体材料固定化脲酶的米氏常数小(0.0108mol·L-1),对底物亲和能力强,重复使用率高,在pH=5.0~9.0能保持酶活性,建立的理论方程较好地表征了固载酶酶学性能。     

酶固定化技术研究进展

酶的固定化技术是酶工程领域研究的重点和热点之一,本文阐述了传统的酶固定化技术,并对定向固定、多酶共固、新型载体等前沿技术做了介绍,另外还对固定化酶的应用前景和发展趋势进行了预测.     

漆酶的固定化及其在废水处理中的应用

漆酶是一类多酚氧化酶,它能够催化空气中的氧气直接氧化各种酚类、芳胺等芳香类化合物。固定化漆酶能够延长漆酶的使用寿命、提高漆酶的稳定性及其对环境的耐受性,因此它具有比游离漆酶更好的使用性质,从而在制备生物传感器、治理工业废水等方面有着较广泛的应用。综述了近几年来固定漆酶的主要方法及其在废水处理中的应用,并对固定化漆酶的工业应用前景进行了展望。     

悬乳剂配方筛选及质量问题的控制分享

正一、悬乳剂的概念及配方组成1.1定义悬浮乳剂(Suspension emulsions或Suspoemulsions,代码SE)简称悬乳剂,由固相和液相不溶于水的有效成分在借助分散剂、乳化剂等助剂的作用下分别以固体微粒和乳化的微细液珠形式均匀稳定地悬浮于水中所形成的高悬浮分散体系。即由不溶于水的油相物和不溶于水的固相物组成主要成分,乳化和悬浮于水中的一种剂型。当然该固相组分也不能被油相组分所溶解。     

纳米金刚石固载酶降解甲基橙研究

本文以纳米金刚石材料为固载基底材料,对辣根过氧化物酶进行了固定化实验,并将其用于甲基橙溶液进行降解脱色处理。结果表明,纳米金刚石对HRP固载效果良好,饱和固载量接近100mg·g~(-1)。同等条件下,固载酶、游离酶对15mg·L~(-1)甲基橙降解效率分别为38.6%,51.9%。增大固载酶用量后,能够实现100%降解。     

偶氮荧光桃红的固定化漆酶脱色及动力学研究

采用交联剂戊二醛将漆酶固载在Fe3O4/SiO2纳米粒子上,用于偶氮荧光桃红的脱色降解研究。试验结果表明,固定化漆酶对10~70mg·L-1偶氮荧光桃红脱色率均可达到90%以上,降解率可达到70%,降解效果明显,而且固定化漆酶能够重复使用。染料的脱色反应动力学满足一级反应动力学规律,固定化漆酶催化偶氮荧光桃红的脱色反应米氏常数Km值为567.27mg·L-1。     

漆酶的催化反应体系

漆酶是最简单的含铜多酚氧化酶,能溶于水,在不同的体系中特性各异。其反应体系主要包括水溶液反应体系、有机溶剂反应体系、微乳液体系、固定化体系以及在此基础上衍生出来的介导反应体系和协同反应体系等。漆酶的催化能力还受多方面因素的影响,如漆酶来源、缓冲体系、金属离子、抑制剂、温度、pH等因子的影响。     

介孔分子筛SBA-16固定化木瓜蛋白酶性质的研究

以介孔分子筛SBA-16为载体采用物理吸附的方法对木瓜蛋白酶进行了固定化,研究了固定化条件对酶的相对活性的影响及在不同pH值下游离酶和固载酶的pH稳定性。实验结果表明当1 g载体的給酶量为30 mg,固定化时间为2.5 h,pH值为7.0时,固定化木瓜蛋白酶的相对活性最好。与游离酶相比,固定化酶的pH稳定性有明显改善。     

酶在接近无水有机介质中的生物催化特性

介绍了接近无水条件下以悬浮状态存在的酶以及固定化酶生物催化特性。采用电子顺磁共振(EPR)及核磁共振(NMR)研究了水与酶之间的关系。在有机溶剂中加水和不加水情况下,处于悬浮状态的酶及固定化酶结构和功能存在差别。研究发现,尽管以悬浮状态存在的酶和固定化酶结构明显不同,但水含量、酶活性、酶柔性以及活性位点极性之间存在着密切的关系。结果表明,在含水量很少的条件下,水对酶活性位点的生物催化起着关键作用。     

酶催化技术在医药工业中的应用

近10年来,随着生物技术的发展,酶催化技术已愈来愈多地用于有机合成,特别是不对称合成、光学活性化合物及天然产物的合成,已在医药、食品、轻工业、纺织等行业中得到越来越广泛的应用。本文介绍了酶和细胞固定化、非水相介质中的酶催化、低共熔酶催化反应和酶催化反应与分离的耦合等酶催化技术的研究进展,以及酶催化技术在制药工业和临床诊断及治疗上的应用。     

修饰固定化青霉素酰化酶在非水相中的催化

为提高酶的催化水解活力和稳定性,将青霉素酰化酶组装于介孔泡沫二氧化硅(MCFs)中,并应用于水/有机混合体系催化水解。分别考察了有机介质种类和体积分数、葡聚糖(Dex10k)修饰对固定化酶活力的影响,研究了不同条件下固定化酶的稳定性。实验结果显示:体积分数20%石油醚中,添加Dex10k的介孔泡沫硅固定化酶比活力达209.5U/mg,是缓冲液中MCFs固定化酶活力的196.2%。20%石油醚中,经25次连续操作,固定化酶保持初始活力的71.5%。结果表明:石油醚等烷烃形成的水/有机体系是适合青霉素酰化酶催化的二相体系,且添加Dex10k能提高固定化酶在二相体系中的催化活力及稳定性。     

纳米结构酶催化剂研究进展

将酶负载于载体上可以提高工业应用中酶的稳定性并便于重复使用。纳米材料的发展为固定化酶提供了新的契机,利用纳米材料固定化酶有望进一步提高酶在工业环境中的催化性能、拓展固定化酶的应用范围。本文主要关注近年来在纳米结构酶催化剂方面的研究进展,重点介绍本研究组以无机晶体、金属有机骨架材料、石墨烯和功能高分子等为载体进行酶固定化以及酶催化过程多尺度分子模拟方法的研究进展,讨论了纳米结构酶催化剂的发展前景。     

多孔框架材料固定化酶研究进展

金属有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料（COFs）具有多孔性、比表面积大、结构可修饰、孔道可调节、框架可设计、易功能化等优点,是固定化酶的优良载体。本文简要介绍了MOFs和COFs的结构、性能以及功能化方法,主要综述了这两种材料在固定化酶领域的最新研究进展,并对二者进行了比较。MOFs和COFs均具有一维、二维、三维结构,其中三维和少量二维结构呈现多孔性。通过预先修饰法、原位修饰法或后合成修饰法可在MOFs表面引入官能团,固定化酶的方法有包埋法、孔道扩散法和表面固定法,固定化酶的种类丰富;而COFs主要通过后合成修饰法引入官能团,以孔道扩散法或表面固定法固定化酶。最后指出,MOFs的水稳定性和酸碱稳定性较差,COFs的制备条件恶劣,MOFs和COFs固定化酶的重复利用性均较差,今后的发展方向是探索更为有效的修饰策略以提高MOFs的稳定性,开发更为安全的COFs制备方法,以及提高固定化酶的重复利用性。     

固定化微生物细胞处理苯酚废水的研究

固定化微生物细胞是近年来生物工程中发展较快的一项新技术,固定化细胞是直接用各种方法将微生物细胞加以固定化,然后用来催化一定的生化反应。固定化细胞同固定化酶比较,有以下几方面特点: (1) 固定化细胞不需要从微生物细胞提取酶,也不需要提纯酶。这样就免去了酶分离、提纯之繁杂技术。