聚乙烯亚胺/多巴胺改性氧化硅固定碳酸酐酶

利用聚乙烯亚胺（PEI）/多巴胺（DA）共沉积法改性氧化硅，并以此为载体固定化碳酸酐酶（CA）。考察了PEI/DA质量比、沉积时间对沉积率的影响，用傅里叶红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）对改性前后的微球进行了表征；研究了沉积率、载体用量、酶浓度及戊二醛（GA）浓度对固定化酶活回收率的影响；考察了固定化酶的储存稳定性和重复利用性。结果表明，随PEI/DA质量比增加，沉积率先增加后降低，质量比为1∶1时最大；随沉积时间增加，沉积率线性增长，10 h后PEI/DA体系沉积率为单独DA沉积改性的2.66倍，但沉积时间对N元素含量和酶活回收率影响不大；酶固定化时载体用量存在饱和值，CA和GA浓度的最优值分别为0.8 mg/ml和0.1%(质量)，此时酶活回收率可达78.8%。在25℃下储存30 d后，固定化酶的保留活性为77.2%，而游离酶只有12%；重复使用10次后，固定化酶仍能保持88.3%的相对活性。     

聚乙烯亚胺/多巴胺改性氧化硅固定碳酸酐酶

利用聚乙烯亚胺(PEI)/多巴胺(DA)共沉积法改性氧化硅,并以此为载体固定化碳酸酐酶(CA)。考察了PEI/DA质量比、沉积时间对沉积率的影响,用傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后的微球进行了表征;研究了沉积率、载体用量、酶浓度及戊二醛(GA)浓度对固定化酶活回收率的影响;考察了固定化酶的储存稳定性和重复利用性。结果表明,随PEI/DA质量比增加,沉积率先增加后降低,质量比为1∶1时最大;随沉积时间增加,沉积率线性增长,10 h后PEI/DA体系沉积率为单独DA沉积改性的2.66倍,但沉积时间对N元素含量和酶活回收率影响不大;酶固定化时载体用量存在饱和值,CA和GA浓度的最优值分别为0.8 mg/ml和0.1%(质量),此时酶活回收率可达78.8%。在25℃下储存30 d后,固定化酶的保留活性为77.2%,而游离酶只有12%;重复使用10次后,固定化酶仍能保持88.3%的相对活性。     

解脂耶氏酵母不对称还原苯乙酮合成(R)-苯乙醇

为了提高解脂耶氏酵母对苯乙酮的催化效率,以20mmol/L的苯乙酮和苯乙醇为筛选压力,采用紫外诱变获得突变株,优化了反应体系参数,如温度、pH值、辅助底物、有机溶剂(如甲苯、己烷、辛烷、DMF、DMSO等)以及离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,BMIM·PF6)等对催化体系的影响。结果表明,利用解脂耶氏酵母突变株全细胞催化苯乙酮(20mmol/L)合成(R)-苯乙醇,转化率76%,e.e.达99.2%。优化后的反应体系如下:最适辅助底物为葡萄糖,反应温度30℃,pH=7.0,30%(体积分数)疏水性离子液体BMIM·PF6。当利用解脂耶氏酵母突变株的发酵液为催化体系,向反应体系中添加30%(体积分数) BMIM·PF6,以60mmol/L苯乙酮为底物,反应36h,(R)-苯乙醇的转化率达95%,e.e.值达97%。解脂耶氏酵母突变株全细胞催化苯乙酮不对称还原反应,在高底物浓度、高转化率以及高光学纯度等方面具有突出表现。     

海藻酸钠-明胶协同固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶的研究

以海藻酸钠和明胶为载体,对S-腺苷甲硫氨酸合成酶进行固定化。再用戊二醛对其进一步交联,增强固定化酶的稳定性。考察了海藻酸钠和明胶质量分数、CaCl2质量分数、酶和载体比例以及交联剂戊二醛体积分数等因素对固定化酶的影响。结果表明,最佳固定化条件为:海藻酸钠质量分数2.0%、明胶质量分数1.0%、CaCl2质量分数4.0%、固定化酶量为2.5 g/L凝胶、戊二醛体积分数0.6%。交联固定化酶热稳定性得到大幅度提高,在50℃下保温5 h仍保留72%的活力,而游离酶则完全失活。交联固定化酶在碱性溶液中的稳定性较高,在pH=8.0～9.0的缓冲液中4℃保温10 h酶活性仍保留87%以上。将交联固定化酶用于S-腺苷甲硫氨酸的合成,连续反应8批次后酶活性仍保留65%。     

卤醇脱卤酶催化合成(R)-1-氯-3-苯氧基-2-丙醇的工艺优化

以卤醇脱卤酶重组湿菌体E. coli BL21（pET28a-HHDH）为催化剂,催化外消旋的1-氯-3-苯氧基-2-丙醇的动力学拆分可以获得光学纯的(R)-1-氯-3-苯氧基-2-丙醇。本文系统地研究了卤醇脱卤酶催化合成光学纯(R)-1-氯-3-苯氧基-2-丙醇的影响因素,对反应pH、反应温度、菌体浓度、亲核试剂 {\mathrm{N}}_{\mathrm{3}}^{-} 浓度和底物浓度进行了探究。结果表明,卤醇脱卤酶催化合成(R)-1-氯-3-苯氧基-2-丙醇的最佳工艺条件为：pH为7.0,反应温度为28℃,菌体浓度为22.5g/L,亲核试剂NaN₃的浓度为50mmol/L,底物外消旋1-氯-3-苯氧基-2-丙醇的浓度为10mmol/L。在此工艺条件下,(R)-1-氯-3-苯氧基-2-丙醇的ee值和收率分别为100%和16.97%。     

交联淀粉微球的制备及其性能研究

采用单一组分物质进行可溶性淀粉的交联反应条件优化,考察了交联剂用量、淀粉溶液浓度、油水比(体积比)、反应温度对吸水(油)率的影响。结果表明,单一组分物质能够实现可溶性淀粉的交联,体系均一稳定,"破乳"原理的应用能够使油水相迅速分层,便于分离精制,不仅节省有机溶剂的用量,而且对微球的性能没有任何影响。在可溶性淀粉干基5 g,环氧氯丙烷用量1.5 m L,油水比(体积比)5∶1,反应温度50℃的条件下,淀粉微球的吸水率可达4 015%。     

多酶级联催化合成（R）-β-酪氨酸

目前报道的β-酪氨酸生产方法需要较为复杂的底物而且大多依赖于贵金属催化剂。为了实现生物法绿色合成β-酪氨酸,通过人工设计的级联反应,将酪氨酸酚裂解酶和酪氨酸氨基变位酶进行级联,以苯酚、丙酮酸和铵盐等廉价化合物为底物合成(R)-β-酪氨酸。通过基因挖掘筛选了所需的酶元件,并采用蛋白质工程改造,提升了限速酶的催化效率。在大肠杆菌宿主中对所筛选的酶进行共同表达,经优化获得了(R)-β-酪氨酸合成菌株E. coli S10。在1 L规模反应中,菌株E. coli S10合成(R)-β-酪氨酸的转化率达到78%,ee值>99%。利用高分辨质谱(HRMS)和核磁共振图谱(NMR)分别鉴定了纯化产物的分子量和结构,结果表明通过该级联路径可成功合成目标产物(R)-β-酪氨酸。研究工作可为(R)-β-酪氨酸的绿色酶法生产提供理论指导。     

巨大芽孢杆菌酶法转化制备D-苯丙氨酸

以DL-苯丙氨酸为底物,利用巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)AS1.127苯丙氨酸脱氨酶光学异构选择性,仅对L-苯丙氨酸专一氧化脱氨,而不作用于D型,从而高效制备D-苯丙氨酸。考察了影响酶促反应的几种因素,得到了最佳酶促反应条件,结果表明,该转化反应最适温度37~40℃。最适pH 5.8,0.2%磷酸缓冲液可提高脱氨酶活力,在反应液中加入表面活性剂0.2%吐温-80或10-5mol/L K 能显著提高脱氨酶活力。转化率与底物浓度、菌体用量有关,在此反应体系中,底物DL-苯丙氨酸浓度0.09 mol/L,菌体用量0.03 g/mL,转化时间18 h,L-苯丙氨酸转化率最高达98%以上。转化液经脱色、减压浓缩和等电点结晶后得D-苯丙氨酸,比旋光为[a]2D0= 32.4°,光学纯度达到95%以上。     

醇脱氢酶KpADH的127位点对催化活性和对映选择性的影响

醇脱氢酶可用于合成手性化合物,在医药、材料等领域应用广泛。来源于多孢克鲁维酵母（Kluyveromyces polysporus）的醇脱氢酶KpADH同时具有还原(4-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮（CPMK）和氧化异丙醇、1,4-丁二醇的活性。通过分子对接和结构分析,发现Y127是紧靠底物的关键位点。本文通过对127位点定点饱和突变来提高催化活性和对映选择性,突变体Y127V和Y127I还原CPMK的比活力达到95.0U/mg和84.0U/mg,分别是野生型的6.5倍和5.8倍,突变体Y127L催化CPMK生成(R)-(4-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲醇[(R)-CPMA]的e.e.值由82％提高到99.2％。同时,127位点的突变提高了对醇类底物的氧化活性,突变体Y127I对异丙醇的比活力是野生型的1.46倍,而Y127C更青睐于对1,4-丁二醇的催化氧化,其比活力是野生型的3.00倍。分子间作用力分析表明,Y127L与底物CPMK间增加的氢键和π-π作用力稳定了底物构象,进一步提高了还原CPMK的对映选择性。本文为醇脱氢酶KpADH的分子改造和机制解析提供了指导,提高了该酶的工业应用潜力。     

流动注射-光度法自动测定多种植物样品中过氧化物酶活性

基于愈创木酚(GA)/过氧化物酶(POD)/过氧化氢(H_2O_2)反应体系,建立一种新的流动注射分析流路,测定多种植物样品中过氧化物酶活性。结果表明,系统参数优化如下:系统流速1.91 mL/min,样品进样体积40μL,试剂注入体积150μL,反应盘管长度150 cm,磷酸盐缓冲溶液浓度0.05 mol/L,pH 6.0;HCl清洗液进样体积150μL,浓度0.24 mol/L;底物为4.5 mmol/L GA和1.5 mmol/L H_2O_2混合溶液;反应产物的表观摩尔吸光系数测定结果为0.006 4 L/(μmol·cm)。本方法测定范围在153～2 752 U/L之间,检出限为25.7 U/L,重现性较好(RSD≤3.38%,n=11),分析速度为90样/h。对五种植物样品中的过氧化物酶活性测定并进行加标回收实验,回收率在95%～105%之间。     

硅藻土对废水中氨氮的吸附影响因素研究

利用硅藻土对氨氮废水的吸附进行实验研究,分别考察了硅藻土投加量、搅拌反应时间、静置时间、pH和沸石投加量对氨氮去除率的影响.试验结果表明,采用硅藻土处理氨氮废水的最佳运行条件为:硅藻土的投加量为0.8 g/L,pH为7.0左右,搅拌反应时间为15 0 min,静置时间为15 0 min,以及沸石的投加量为3.0 g/L...     

改性硅藻土处理乙烯碱性废液的研究

本研究采用改性硅藻土处理乙烯废碱液,通过单因素实验,考察了改性硅藻土处理乙烯废碱液的吸附温度、吸附时间、改性硅藻土加入量和乙烯废碱液的pH对乙烯废碱液中硫去除率的影响,确定了改性硅藻土处理乙烯废碱液的最佳工艺条件。实验结果表明,其最佳工艺条件:吸附时间为40 min、吸附温度为20℃、改性硅藻土加入量为1.5 g、乙烯废碱液的pH为3。在此条件下,乙烯废碱液中硫浓度由560.4 mg/L降到29.4 mg/L,硫去除率达94.75%;乙烯废碱液的COD由148000 mg/L降到12000 mg/L,COD去除率达91.89%,改性硅藻土在乙烯废碱液处理方面具有很好的应用前景。     

改性硅藻土处理含铜废水的实验研究

文章采用氢氧化钠以及用MnCl2.4H2O和NaOH对取自攀枝花某地的硅藻土进行改性,并研究了原样硅藻土与改性硅藻土对Cu2+吸附性能对比实验,研究结果表明:硅藻土改性后对Cu2+的吸附性能较原样硅藻土明显提高,碱改性硅藻土对Cu2+的吸附率可达约80%,锰氧化物改性的硅藻土对Cu2+的吸附效率高达约95%;pH是影响吸附效果的最主要因素,经实验证明pH=5时吸附Cu2+效果最佳;Cu2+初始浓度与硅藻土的投加量对Cu2+的吸附效果影响大体相同;在Cu2+初始浓度为40 mg/L时,硅藻土用量以4 g/L较为适宜。     

利用改性载体固定化大肠杆菌产琥珀酸

采用聚乙烯亚胺（PEI）和戊二醛（GA）对棉纤维进行化学修饰,考察了载体改性后的性能和对固定化大肠杆菌产丁二酸的影响。改性后的载体菌体负载量提高了63.3%。培养基中葡萄糖浓度为43 g/L,添加改性棉纤维120g/L,以MgCO3为缓冲盐,进行批式发酵,丁二酸浓度达到29.6 g/L,比未改性棉纤维提高了11.3%;丁二酸收率达到70.5%,比改性前提高了7.5%;丁二酸生产速率达到0.66 g/(L?h), 比改性前提高了37.5% 。对该材料固载的细胞进行7次重复批式发酵,丁二酸产量、转化率和产率没有下降趋势,具有一定的重复稳定性。     

Immobilization of alcohol dehydrogenase on the surface of polyethylene membrane

Using polyacrylic acid (PAA) modified polyethylene (PE) membrane as a carrier, two immobilization routes of alcohol dehydrogenase (ADH) were studied, and the catalytic performance of immobilized enzyme was investigated using formaldehyde as a substrate. In the first route, PAA-PE membrane was further modified by polyethyleneimine (PEI) and then ADH was covalently linked by glutaraldehyde (GA) to the surface of PEI/PAA-PE. The results show that the optimal immobilization pH was 6.0, immobilization temperature was 5—15℃, ADH and GA concentrations were 1.0mg/ml and 0.01%(mass). For immobilized enzyme, the optimal reaction pH was 6.5, temperature was 15—30℃, and the highest reaction rate was 9.6 μmol/(L·min), the remaining activity was 47.3% after 10 use cycles. In the second route, ADH was immobilized on PAA-PE membrane with 1-(3-dimethylaminopropyl)-2-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) as activators. The results show that the optimal molar ratio of EDC and NHS was 1∶0.5, and the immobilization time was 24 h. For immobilized enzyme, the optimal reaction pH was 6.5, temperature was 20—37℃, and the highest reaction rate was 15.58 μmol/(L·min), 53.8% activity was remained after 10 cycles.     

醇脱氢酶在聚乙烯膜表面的固定化研究

以聚丙烯酸（PAA）改性的聚乙烯（PE）膜为载体,研究了醇脱氢酶（ADH）的两种固定化路线,并以甲醛为底物考察了固定化酶的催化性能。路线1用聚乙烯亚胺（PEI）进一步改性,使用戊二醛（GA）固定化ADH。最优固定化pH为6.0,温度为5～15℃,酶浓度为1.0 mg/ml,GA浓度为0.01%(质量);固定化酶的最适反应pH为6.5,温度为15～30℃,反应速率最高为9.6 μmol/(L·min);重复利用10次后可保持47.3%的活性。路线2以PAA-PE为载体,用1-(3-二甲氨基丙基)-2-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）为活化剂,固定化ADH。EDC和NHS最优摩尔比为1∶0.5,固定化时间为24 h;固定化酶的最适反应pH为6.5,温度为20～37℃,反应速率为15.58 μmol/(L·min);重复利用10次后可保持53.8%的活性。     

改性硅藻土对Pb(Ⅱ)的吸附作用

采用云南腾冲硅藻土 ,将其进行化学改性 ,系统研究了改性硅藻土对水溶液中Pb2 + 的吸附作用。讨论了吸附剂用量、溶液pH值、作用时间等条件对吸附性能的影响 ,结果表明 :改性硅藻土对Pb2 + 的吸附作用明显优于原土 ,且吸附符合Freundlich方程。吸附后溶液残留Pb2 + 质量浓度为 0 .74mg·L- 1 ,达国家一级排放标准