磁性硅基壳聚糖微球固定化柚苷酶水解柚皮苷

在磁性Fe3O4外包覆一层SiO_2,再在其外包裹壳聚糖制备出磁性硅基壳聚糖微球(MSC),对MSC进行环氧基修饰后用于柚苷酶的固定化研究,并对磁性硅基壳聚糖微球固定化柚苷酶水解柚皮苷的pH、温度、操作和储藏稳定性进行了考察。通过单因素实验,确定了环氧基修饰的磁性硅基壳聚糖微球(MSCE)固定化柚苷酶的最佳工艺条件为:pH 3.0,温度30℃,时间4 h、给酶量57.48 U/mL。在该条件下,MSCE固定化柚苷酶的载酶率、酶活回收率和酶比活力分别为31.29%、88.92%和409.33 U/g。与游离柚苷酶相比,MSCE固定化柚苷酶用于水解柚皮苷具有良好的pH稳定性和温度稳定性,重复使用7次后仍具有53.36%的相对酶活力,4℃条件贮存30 d后仍具有80.97%的相对酶活力。     

磁性硅基壳聚糖微球固定化柚苷酶水解柚皮苷的研究

本文在磁性Fe3O4外包覆一层SiO2,再在其外包裹壳聚糖制备出磁性硅基壳聚糖微球（MSC）,对MSC进行环氧基修饰后用于柚苷酶的固定化研究,并对磁性硅基壳聚糖微球固定化柚苷酶水解柚皮苷的pH、温度、操作和储藏稳定性进行了考察。通过单因素实验,确定了环氧基修饰的磁性硅基壳聚糖微球（MSCE）固定化柚苷酶的最佳工艺条件为：pH 3.0,温度30 ℃,时间4 h、给酶量57.48 U/mL。在此条件下,MSCE固定化柚苷酶的载酶率、酶活回收率和酶比活力分别为31.29%、88.92%和409.33 U/g。与游离柚苷酶相比,MSCE固定化柚苷酶用于水解柚皮苷具有良好的pH稳定性和温度稳定性,重复使用8次后仍具有53.36%的相对酶活力,4 ℃条件储存一个月后仍具有80.97%的相对酶活力。     

磁性壳聚糖微球的合成及其在固定化血管紧张素转化酶的应用

以化学共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子为磁核,采用乳化交联法制备磁性壳聚糖微球,并对其形貌、结构和磁饱和强度等性质进行了表征。以磁性壳聚糖微球作为载体,固定化猪肺粗提物中的血管紧张素转化酶,并对固定化条件进行研究。结果表明,固定化血管紧张素转化酶的最佳条件为：pH值为8.3,最佳温度为50 ℃,最佳时间为1.5 h,最佳酶溶液蛋白浓度为6 mg/mL,此时固定化酶活力最高为0.048 U/g微球。与游离酶相比,固定化酶的pH值稳定性和热稳定性均得到提高。固定化酶重复使用10次,仍然保持40%以上相对活力,说明磁性壳聚糖微球是固定化血管紧张素转化酶的良好载体。     

壳聚糖/卵磷脂复合微球固定木瓜蛋白酶的研究

以壳聚糖和卵磷脂为材料,采用乳化-交联法制备壳聚糖/卵磷脂复合微球,并用光学显微镜和红外光谱对微球进行表征;再以此微球作为载体固定木瓜蛋白酶,以固定率为指标,应用正交试验法优选固定化酶的制备工艺,并对固定化酶的半衰期、米氏常数(Km)、操作稳定性进行研究.结果表明,制备的壳聚糖/卵磷脂复合微球呈完整的圆球形或椭球形;固定化酶的优化制备工艺为:m(壳聚糖)=250 mg,m(壳聚糖):m(卵磷脂)=1:2,V(戊二醛水溶液)=300 μL,m(木瓜蛋白酶)=20 mg,此时制备的固定化酶的固定率达61.94％,半衰期为86.27 h,米氏常数为6.37 mg/mL,固定化酶有很好的操作稳定性.     

梳状亲水性环氧基载体固定化Pseudomonas stutzeri LC2-8脂肪酶

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为引发剂,亲水性丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,CuCl及联吡啶(Bipy)为催化体系,通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)制备得到梳状亲水性环氧基柔性载体(PS-acyl-P(AM-co-GMA)),通过改变AM与GMA配比,使载体环氧基含量和亲水性得到控制.用该柔性载体固定Pseudomonas stutzeri LC2-8脂肪酶,优化了固定化条件,并对柔性固定化酶性质进行考察.结果显示,当n(AM)∶n(GMA)=20∶60,固定化时间为24 h,固定化温度为30℃,固定化pH为7.0时,固定化酶活力达到最高,为24.1U·g-1.固定化酶的最适pH为8.0,最适温度为30℃,其热稳定性比游离酶高,重复使用8次,剩余酶活力80％左右.以上表明,以ATRP法合成的载体PS-acyl-P(AM-co-GMA)可成功用于脂肪酶的固定化,有效提高脂肪酶的稳定性和实用性.     

磁性壳聚糖微球的制备及其固定化乳糖酶的研究

采用水热法制备得到磁性Fe_3O_4纳米粒子,以壳聚糖、制备的Fe_3O_4为原料,采用乳化交联法成功制备了磁性壳聚糖微球,并通过SEM、FTIR、VSM、XRD对其进行表征。进一步以制备的磁性壳聚糖微球为载体,采用吸附法制备磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶。以酶活力为考察指标,研究了不同固定化条件对制备固定化酶的影响,以及固定化酶的酶学性质。结果表明,乳糖酶的最佳固定化条件为:固定化时间4 h,pH为7.0,乳糖酶酶液浓度为0.6 mg/mL,固定化酶相对于游离酶的pH稳定性和温度稳定性均有一定程度的提高,固定化酶重复使用5次后,酶活仍保留65%以上。     

纤维素酶和果胶酶共固定化研究

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂进行果胶酶与纤维素酶的共固定化。对固定化过程中戊二醛浓度、加酶量、固定化时间、pH等条件进行探讨,并通过正交试验得出最佳固定化条件。结果表明:以0.40 g壳聚糖微球为载体,在果胶酶与纤维素酶质量比为3∶1的前提下,总加酶量40 mg,以2 mL 8%的戊二醛交联固定化2 h,固定化pH为4.5,制得的共固定化酶活力最佳。     

壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶

用酶柔性固定化模型,以壳聚糖为载体,双醛淀粉为柔性链,对木瓜蛋白酶进行柔性固定化. 通过对固定化条件的优化,得出选用壳聚糖、双醛淀粉制得的柔性载体(Chitosan-DAS50)在酶用量为14.4 mg/g(酶/干球)、pH 8的条件下,固定木瓜蛋白酶18 h,所得的固定化酶活力回收率达72%,相当于采用壳聚糖-戊二醛(Chitosan-GA)手臂载体的3倍. 结果表明,酶的柔性固定化模型可以改善传统共价结合法固定化及手臂固定化酶活力回收率不高的缺陷.     

载脂肪酶壳聚糖/海藻酸钙微胶囊的制备

针对固定化脂肪酶的研究背景,以壳聚糖、海藻酸钠为微载体制备材料,采用脉冲电场液滴工艺制备壳聚糖/海藻酸钙微胶囊。以脂肪酶为生物模型,系统考察了制备条件对载脂肪酶壳聚糖/海藻酸钙微胶囊酶活力的影响。结果表明:海藻酸钠质量浓度和酶与海藻酸钠载体配比是影响固定化酶活力的主要因素,载酶量为15mg/mL,海藻酸钠质量浓度为10mg/mL时载酶微胶囊酶活力最高,球形度好。通过改变壳聚糖质量浓度和相对分子质量,可以调控微胶囊膜的厚密程度进而影响固定化酶活力。成膜液pH值依次影响壳聚糖与海藻酸盐分子中官能团的电离状态、成膜反应静电络合程度、酶蛋白包封率,最终影响固定化酶活力。在载酶量为15mg/mL,海藻酸钠质量浓度为10mg/mL,壳聚糖相对分子质量、质量浓度和pH值依次为50kDa、1mg/mL和3.0的条件下,固定化酶活力为187IU/g。     

金黄节杆菌CYC705腈水解酶催化亚氨基二乙酸合成的研究

将金黄节杆菌CYC705(Arthrobacter aurescens CYC705) 腈水解酶用于生物催化合成亚氨基二乙酸(IDA),从生物催化剂的形式、生物催化反应过程优化和反应体系放大三个方面进行了考察。在氨基载体固定化酶、环氧基载体固定化酶、海藻酸钠固定化细胞、壳聚糖固定化细胞和游离全细胞几种生物催化剂形式中,壳聚糖固定化细胞催化效率最高、稳定性最好。通过反应体系、反应温度、金属离子、底物浓度、固定化细胞投量等因素的优化,确定了最佳的生物催化反应条件：以50 mmol/L pH=6.6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液作为反应体系,底物亚氨基二乙腈(IDAN)的浓度为200 mmol/L,添加CoCl2至终浓度为1 mmol/L,反应温度37 ˚C,固定化细胞投量为0.25 g每5 mL反应体积。在此条件下,反应2h可将IDAN完全转化为IDA。进一步将反应体系放大10倍,催化200 mmol/L的IDAN完全转化为IDA仅需1h。     

壳聚糖固化单宁微球的制备及其吸附性能

5 g单宁酸与10 g壳聚糖微球在100 mL pH=7的溶液中反应6 h,再用0.06 mol/L环氧氯丙烷在pH=10,50℃反应4 h制得壳聚糖固化单宁微球,每克壳聚糖微球固载单宁量为0.27 g。采用扫描电镜和红外光谱对微球进行了表征,考察了微球的溶胀性能及对金属离子的吸附性能。研究表明,通过此法制得的壳聚糖固化单宁微球具有表面粗糙,内部疏松多孔的结构。与壳聚糖微球相比,壳聚糖固化单宁微球在溶液中的溶胀性减小,在pH=5及9时,分别减小了63%和50%。对金属离子的吸附容量增大,对Cd2+的吸附容量从0.6 mmol/g提高到2.2 mmol/g,提高了2.66倍。     

快速膜乳化法制备温敏微球及其固定胰蛋白酶

采用快速膜乳化法并结合低温聚合法制备了尺寸均一、重复性较好的聚(异丙基丙烯酰胺-丙烯酸) [P(NIPAM-co-AAc)]微球. 结果表明,所制微球平均粒径为5.2 mm,多分散性指数为0.0323. 对微球温敏响应性质的研究表明,加入亲水性单体会降低微球的低临界共溶解温度(LCST),且加入量越多LCST降低程度越大,交联剂加入量增大,微球的LCST升高. 加入亲水性共聚单体,微球的响应时间增加. P(NIPAM-co-AAc)微球用于胰蛋白酶固定化,在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐浓度0.9 mg/mL、胰蛋白酶浓度1.8 mg/mL及磷酸盐缓冲液浓度70 mmol/L时,可得到固载量为276 mg/g、活性回收率达75.07%的最优值,固定化胰蛋白酶的最适pH值为8、最适温度为37℃.     

T型微通道装置制备尺寸均一壳聚糖微球

采用T型微通道装置制备尺寸均一的壳聚糖微球. 研究了乳化剂用量、油水两相流速比和流速等条件对乳液粒径的影响,尝试制备了不同分子量的壳聚糖乳液,并确定了交联固化方式. T型微通道装置的油相通道直径350 mm,水相通道直径65 mm,两通道接口处直径16 mm. 以1.5%(w)的壳聚糖醋酸水溶液为水相,以液体石蜡/石油醚(7/5, j)的混合物作为油相,水相流速20 mL/min,油水两相流速比为15:1,4%(w)的PO-500作为油相乳化剂,制备得到的壳聚糖乳液粒径分布系数<10%. 以戊二醛的甲苯溶液作为交联剂,当戊二醛所含醛基与壳聚糖所含氨基的摩尔比为1:1时,交联时间选择2 h.     

α‐Amylase immobilized by Fe3O4/poly(styrene‐co‐maleic anhydride) magnetic composite microspheres: Preparation and characterization

Fe₃O₄/poly(styrene‐co‐maleic anhydride) core–shell composite microspheres, suitable for binding enzymes, were prepared using magnetite particles as seeds by copolymerization of styrene and maleic anhydride. The magnetite particles were encapsulated by polyethylene glycol, which improved the affinity between the magnetite particles and the monomers, thus showing that the size of the microspheres, the amount of the surface anhydrides, and the magnetite content in the composite are highly dependent on magnetite particles, comonomer ratio, and dispersion medium used in the polymerization. The composite microspheres, having 0.08–0.8 μm diameter and containing 100–800 μg magnetite/g microspheres and 0–18 mmol surface‐anhydride groups/g microsphere, were obtained. Free α‐amylase was immobilized on the microspheres containing reactive surface‐anhydride groups by covalent binding. The effects of immobilization on the properties of the immobilized α‐amylase [magnetic immobilized enzyme (MIE)] were studied. The activity of MIE and protein binding capacity reached 113,800 U and 544.3 mg/g dry microspheres, respectively. The activity recovery was 47.2%. The MIE had higher optimum temperature and pH compared with those of free α‐amylase and showed excellent thermal, storage, pH, and operational stability. Furthermore, it can be easily separated in a magnetic field and reused repeatedly. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 95: 328–335, 2005     

焦性没食子酸分子印迹聚合物的制备与吸附特征研究

以焦性没食子酸为模板分子,丙烯酸为功能单体,甲醇为溶剂,研究了模板分子与功能单体的结合比例,表明焦性没食子酸和丙烯酸之间通过氢键形成1∶1型配合物。在模板分子与功能单体、交联剂物质的量的比为1∶4∶20的条件下,采用沉淀聚合法制备了焦性没食子酸分子印迹聚合物微球。静态吸附实验表明,可制备出吸附量大且特异性识别能力较高的分子印迹聚合物,对焦性没食子酸有较高的亲和性和选择性。采用恒温振荡平衡吸附法以及Scatchard分析研究了聚合物的吸附特征,结果表明焦性没食子酸分子印迹聚合物在水环境下存在2种吸附位点,最大表观吸附量分别为7.5516μg/mg和11.9225μg/mg,平衡离解常数分别为9.2720×10-3mmol/L和0.1892 mmol/L。     

磁性壳聚糖微球的制备及其用于甲酸脱氢酶的固定化

分别采用乳化交联法和共沉淀法制备磁性壳聚糖微球载体,并对形貌结构进行比较,结果表明,采用共沉淀法制备的磁性壳聚糖微球负载Fe3O4的效果好,故将其作为载体固定甲酸脱氢酶。最佳固定化条件:添加酶量9 U.g-1,pH=7.0,固定化时间5 h。游离酶和固定化酶的最适宜反应温度分别为50℃和30℃;游离酶的最适宜pH=7.0,固定化酶的最适宜pH=6.0;将游离酶和固定化酶分别置于60℃恒温水浴放置180 min后,游离酶和固定化酶的相对酶活力分别为0.78%和40.39%;将游离酶和固定化酶置于不同pH的缓冲液中保存1 h后,在强酸(pH=2.0)和强碱(pH=10.0)条件下,固定化酶的相对酶活力分别为11.03%和38.43%,游离酶已全部失活;固定化酶重复使用6次后,相对酶活力为73.53%,表明固定化酶具有较好的热稳定性、酸碱稳定性和操作稳定性。     

反应温度对猪油环氧化的影响

猪油在甲酸催化下 ,按H2 O2 /C =C摩尔比为 1 5∶1用双氧水进行原位环氧化。通过考察温度对产物碘值和环氧指数的影响 ,发现随温度的升高 ,产物碘值逐渐减小 ;环氧指数先增大后减小 ,6 3℃时达到最大值。猪油分子中参与碘值测定和参与环氧化反应的碳碳双键不完全一致     

壳聚糖固载环糊精微球的制备及吸附硝基酚

反相悬浮法制备甲醛保护壳聚糖(CTS)微球,环氧氯丙烷为交联剂β-环糊精反应制得壳聚糖固载环糊精微球。产物用红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、酚浓度和NaCl含量对吸附的影响。实验结果表明,壳聚糖固载环糊精(CTS-CD)微球具有较好的耐酸碱性能,在pH值为3.6条件下,对2,4-二硝基酚的吸附快速达到平衡,吸附量为325mg/g,吸附符合Freundlich等温方程和二级动力学方程。