交联海藻酸钠磁性微球的制备及固定化胰蛋白酶研究

制备了交联海藻酸钠磁性微球,并以磁性微球为载体,戊二醛为交联剂,将胰蛋白酶固定化;利用透射电镜、粒度分析、红外分析对交联海藻酸钠磁性微球进行了表征;探讨给酶量、戊二醛浓度和pH值对固定化酶活性的影响;与自由酶比较,考察了固定酶的酶学性质.结果表明:交联海藻酸钠磁性微球是固定化胰蛋白酶的良好载体,固定化酶最适宜的条件是吸附时间12h,给酶量为100mg/0.1g磁性载体、交联剂戊二醛浓度为5%、溶液pH值为6,同时将酶固定化后,酶的稳定性和催化性能均有所提高.     

AB-8大孔吸附树脂固定化过氧化氢酶的研究

利用AB-8大孔吸附树脂作为载体、戊二醛为交联剂时过氧化氢酶进行了固定化,研究了其最优固定化条件及稳定性.结果表明,最佳固定化条件为:吸附温度35℃,pH值7.0,吸附时间6h,加酶量每克载体970U,戊二醛体积分数0.2%,交联时间2h.固定化过氧化氢酶的最高酶活收率达到45.2%.固定化酶的热稳定性、酸碱稳定性都较游离酶有了一定的提高,重复使用10次,酶活仍能稳定保持在初始酶活的60%以上,具有良好的操作稳定性.     

海藻酸钠固定化简单节杆菌的研究

研究了用海藻酸钠作载体，用包埋法固定化简单节杆菌（ＡｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒＳｉｍｐｌｅｘ）Ｂｙ－２－１３的制备条件及固定化菌的一般性质。用１０ｍｌ４％海藻酸钠包埋０．５ｇ湿菌体活力收率可达８７％。固定化菌的最适ｐＨ与最适温度与游离菌相同；固定化菌的储存稳定性高于游离菌。     

大孔/介孔多级孔SiO2的制备及其在固定化脂肪酶中的应用

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为模板,制备具有毫米级尺寸的大孔/介孔多级孔SiO_2。应用SEM、MIP、FTIR和N_2吸附-脱附法对材料孔道结构和表面性质进行表征。采用吸附法固定褶皱假丝酵母脂肪酶(CRL),研究CRL初始浓度、pH值及固定化时间对脂肪酶固定化的影响,对比研究了游离脂肪酶和固定化脂肪酶的酶学性质。结果表明,大孔/介孔SiO_2具有三维连续贯通的大孔孔道,孔壁由连续的SiO_2纳米薄膜构筑而成且表面存在丰富的介孔,比表面积为75.1m~2/g,孔隙率为92.3%;在CRL浓度为0.6mg/mL、pH值为8.0、固定化时间为10h时,固定化酶酶活达到4 825U/g。与游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶的pH稳定性、热稳定性和储存稳定性明显提高,连续使用8次后的酶活为初始酶活的68%。利用环氧树脂大孔聚合物模板制备的大孔/介孔多级孔SiO_2在固定化酶方面具有良好的应用前景。     

固定化淀粉酶时间-温度指示剂性能的研究

目的研究淀粉酶型时间-温度指示剂(TTI)及酶经固定化后体系稳定性。方法以淀粉酶反应体系为基础,确定在时间为4~5 d内,温度为4℃的条件下指示剂最佳配比,再应用固定化酶技术,观察固定化酶的凝固性,测定其酶活性能以及应用于TTI中的吸光值随时间变化曲线。结果确定了淀粉酶型TTI体系配方,酶经固定后酶活有所下降,但吸光值变化更平稳。结论得到了应用于4℃时的时间-温度指示剂最佳酶固定化条件,以糊精(质量浓度为40 g/L)和碘(质量分数为0.1%)为底物,琼脂固定化酶液(质量分数为3%)为反应物,该条件下得到最适pH值为6.0,最适温度为55℃,此时指示剂稳定性最佳,体系颜色变化与时间最理想。     

SiO2/海藻酸钠复合水凝胶作为固定化纤维素酶载体

以海藻酸钠和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料,在一定条件下使二者发生交联反应生成复合水凝胶,并以此复合凝胶作为固定化纤维素酶的载体。纤维素酶的包埋率超过了85%, 酶固定前后的SEM图表明纤维素酶非常均匀地分布在载体中。探讨了pH、 温度对固定化酶和游离酶活力的影响, 结果表明固定化酶具有对pH和温度更高的稳定性, 固定化酶的最适宜pH为3.6,最佳催化温度为50℃。通过Michaelis Menten（米氏）方程计算得到的固定化酶的米式常数（K_m）值较游离酶大,表明固定化酶的可重复使用性和储藏稳定性良好,连续使用10次后依然保留>50%酶活力,储藏1个月后固定化酶依然有81%的相对酶活力。      

酶细胞交联物在膜反应器中裂解青霉素的反应特征

将通过戊二醛交联得到的酶细胞共交联物截留于中空纤维膜反应器中,研究了催化剂负载量与膜透量与表观酶活以及比活的关系,考察了固定化酶细胞交联物膜反应器裂解青霉素钾盐的反应特征和使用寿命。结果表明,在内径１５ｍｍ,有效长度１７５ｍｍ的膜反应器内装膜１５０根,膜有效表面积６６０ｃｍ＾２,负载５．０ｇ的酶细胞交联物时,裂解２５批８％的ＰＧＫ可在９０ｍｉｎ内使其裂解率达到９６％。     

木瓜蛋白酶在介孔泡沫材料上的固定及性能研究

以氧化硅介孔泡沫材料(Siliceous mesocellular foam,MCF)为载体对木瓜蛋白酶进行了固定,并对固定化后材料的表征、固定化酶的性能以及酶的稳定性进行了研究.结果表明,木瓜蛋白酶在MCF上能获得较大的固定量(334mg/g MCF)和较高的酶活,固定化酶活力为游离酶的95.3%.固定化酶和游离酶的米氏常数Km值分别为6.99×10-3mol/L和6.71×10-3mol/L,并且相对于游离酶固定化酶的热稳定性和储藏稳定性都有明显改善.MCF是一种良好的木瓜蛋白酶固定载体.     

碳酸酐酶在地质聚合物微球表面的固定及活性表征

碳酸酐酶(Carbonic anhydrase, CA)是一种广泛存在于各种真核生物以及原核微生物中的含锌金属酶，可以高速催化CO₂的可逆水合反应，但其成本昂贵，且易失活、难回收，因此实际应用受到了限制。酶的固定化技术不仅可以使酶像固体催化剂一样可回收再利用，还能提高酶的稳定性，保持其高催化性能。固定化酶具有一定的机械强度和形状，可置于反应床或连续反应器中生产，且反应过程可控。本研究以绿色环保、来源广泛的矿渣为原料，以NaOH为碱激发剂，通过悬浮分散固化法制备了地质聚合物微球并将其作为载体；以戊二醛为交联剂，使用吸附-交联法成功地将碳酸酐酶(Carbonic anhydrase, CA)固定在地质聚合物微球上。通过酶活回收率和相对酶活来评价碳酸酐酶的固定化效率，同时利用不同的表征手段对载体与固定化酶的微观形貌、结构变化等进行了对比分析。实验结果表明，碳酸酐酶在地质聚合物微球上的最佳固定化条件为pH值8.0、反应温度30℃、固定化时间2 h、载体用量100 mg、交联剂浓度0.2%(质量分数)、交联反应时间1 h。在此条件下的固定化碳酸酐酶的酶活回收率最高可达55....     

氧化硅介孔泡沫材料固定木瓜蛋白酶的研究

以氧化硅介孔泡沫材料(Siliceous Mesocellular Foam, MCF)为载体对木瓜蛋白酶进行了固定, 并对固定化酶的性能和影响因素以及酶的稳定性作了系统的研究. 结果表明, 木瓜蛋白酶在MCF上能获得较大的负载量（334mg/g MCF）. 固定化木瓜蛋白酶的最适反应温度较游离酶提高了10℃, 最适pH向碱性方向偏移0.5个单位. 固定化木瓜蛋白酶的米氏常数（Km）为6.99×10^-3mol/L, 在八批次操作后酶活保留65.1%. 在4℃条件下放置60d后, 固定化酶的剩余活性仍保持75%以上, 而游离酶的活性只有初始活性的53.6%. 与游离酶相比, 固定化木瓜蛋白酶的pH稳定性、热稳定性、操作稳定性和储藏稳定性都有明显改善, 有利于酶的重复使用和储藏. 介孔泡沫材料是一种良好的木瓜蛋白酶固定载体.     

甲壳素固定化蜗牛酶对壳聚糖的降解行为

采用天然高分子聚合物甲壳素作载体,以戊二醛为交联剂,对蜗牛酶进行固定化。研究了酶量、戊二醛浓度、pH和溶剂对蜗牛酶固定化的影响。结果表明,0.5g甲壳素与0.8%的戊二醛交联后,与用双蒸水配制的pH为5.6的酶液混合制备的固定化酶活性最高。用优化条件下制备的固定化酶降解壳聚糖,先调pH为4.0,360min后调pH为4.8使得平均降解速率最大。当壳聚糖质量百分数为0.3%时,初始反应速率最大,并提出了新的经验模型描述壳聚糖的降解过程。用该固定化酶连续降解壳聚糖70d,酶活为原来的98%,降解性能保持稳定。     

新型光交联聚氨酯固定化细胞载体的研究

本文主要研究新型光交联聚氨酯固定化载体PCPUM的交联、结构与固定化细胞的性能。结果表明:PCPUM能在室温短时光照的温和条件下交联并包埋枯草杆菌,得到固定化细胞,其产生α-淀粉酶的能力比游离细胞高30％左右,且对温度和pH的适应性比游离细胞增强;改变预聚物组成、分子量、浓度等条件,可引起载体比表面、孔容、孔径、亲疏水性等的变化,从而影响固定化细胞的产酶性能、漏菌程度和使用寿命;电镜观察发现细胞主要存在于载体孔隙内,载体表层的细胞密度较大。     

环氧基功能化块体SiO_2大孔材料对漆酶的固定化

采用后嫁接法在溶剂热条件下对新型块体SiO2大孔材料进行环氧基化改性,以环氧基功能化SiO2大孔材料作为载体,通过共价结合法固定化诺维信(Novozymes)工业级漆酶,对固定化条件进行了优化,研究了固定化酶与游离酶的酶学性质。结果表明,在固定化时间为4 h、pH值为4.5、初始酶液浓度为25 mg/mL时,固定化效果最好,固定化漆酶活力达到101.7 U/g;固定化漆酶的最适pH值为4.0,最适温度为50℃,其pH值稳定性和热稳定性都显著优于游离漆酶。固定化漆酶具有可重复操作的性质,与底物反应反复操作10批次后剩余活性为43.4%。     

碳酸酐酶在硅藻土上的固定化及其性质研究

以硅藻土为载体,通过共价结合法固定化碳酸酐酶.对制备固定化晦过程中的pH值、加酶量、反应温度、反应时间几个重要的影响因素进行了研究和优化,并对固定化酶和游离酶的酶学性质进行了比较.结果表明,固定化酶的最适反应温度为30℃,比游离酶高了5℃;最适反应pH值为6.0,比游离酶低了2个pH值单位.该固定化酶的热稳定性、酸碱稳定性和操作稳定性均高于游离酶.     

多孔二醋酸超细纤维膜的固定化酶及染料降解性能

通过静电纺丝技术,调控溶剂种类和溶液浓度,制备了圆柱状无孔纤维、条带状多孔纤维和圆柱状多孔纤维。通过扫描电镜观察纤维形貌,通过物理吸附仪探究纤维比表面积。并将3种纤维膜进行固定化酶,探究其最适反应温度、最适反应pH、存储稳定性和重复使用稳定性。最终进行了染料降解性能测试。结果表明:多孔有利于提高纤维的比表面积。固定化酶和游离酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH=3.5,固定化酶有利于提高酶的存储稳定性和重复使用稳定性。较游离酶和其他形貌纤维,圆柱状多孔纤维固定化酶后具有最好的染料降解性能。     

担载不同结构胺基的P(GMA-EDGMA)大孔载体的固定化酶活

设计并制备了一种树枝状超支化胺(DHA-NH2),并用红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)对其结构和性能进行了研究。利用DHA-NH2、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺分别修饰P(GMA-EDGMA)树脂,制备得到4种表面带有不同胺基结构的固定化酶载体,以木瓜蛋白酶为被固定酶模型,研究表面胺基结构与固定化酶活之间的构效关系。结果表明,在胺基含量基本相同的条件下,载体固定化酶活顺序为二乙烯三胺>己二胺>乙二胺>DHA-NH2;活性链段数目、活性链段官能团密度以及活性链段长度共同决定固定化酶的酶活,且增加活性链段数目、增大活性链段官能团密度以及增长活性链段长度均能在一定程度上提高固定化酶活。     

抗氧化型枯草杆菌碱性蛋白酶高产工程菌的构建及其酶学特性

通过基因重组,定点突变,基因整合和诱变等手段构建了一个抗氧化型枯草杆菌碱性蛋白酶高产工程菌株B135,试管及三角瓶发酵结果显示,酶产量是10048U/ml,是2709碱性蛋白酶产量的55％,抗氧化型碱性蛋白酶浓度是5．9mg/ml,该酶与1mol/L过氧化氢作用15min后,酶活保存90％以上,而709则保存12％,说明B135碱性蛋白酶是抗氧化的。     

智能型高分子载体的设计与制备及其固定化酶的研究进展

温度敏感、pH敏感、磁响应、离子响应等一系列由于外界环境变化而导致自身性质发生变化的高分子材料统称为智能型高分子材料.利用智能型高分子材料作固定化酶的载体,相对于传统载体,在保持酶活,提高酶负载量,改善操作稳定性等方面都有显著的提高.综述了温度、pH值、磁响应以及多重响应型载体材料的制备、改性方法及其优缺点,重点叙述了磁响应型材料的制备方法,介绍了近年来国内外相关环境响应型载体材料在固定化酶方面的研究现状和发展趋势.     

静电纺PMACAA纳米纤维膜固定化辣根过氧化物酶的研究

首先采用溶液聚合法制备丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物(PMACAA),借助静电纺丝技术制备PMACAA纳米纤维膜,利用EDC/NHS活化羧基,共价结合法固定化辣根过氧化物酶(HRP)。SEM和FT-IR分别对纤维形貌和化学特性进行表征,研究了固定化时间对载酶量的影响,HRP固定化前后的pH稳定性、热稳定性、重复使用性、储存稳定性,并探究了固定化HRP对4-硝基苯酚(PNP)的去除率。结果表明:固定化HRP的纤维直径增加,固定化HRP最大载酶量达到88.27mg/g,固定化HRP稳定性和重复使用性都得到很大提高,重复4次使用后酶活性仍保持在初始活性的76%,与游离酶对PNP去除率(82%)相比,固定化HRP表现出更高的去除率(52%)。     

CS-Cu酶膜的酶固定化工艺及其特性

以壳聚糖(CS)膜为载体,通过PPO与CS-Cu膜上的Cu2+鳌合,制备固定化PPO的CS-Cu酶膜.响应面法研究了酶膜在固定化过程中的Cu2+螯合量(QCu2+)、PPO浓度(CE)、pH三因素对固定化PPO的活力的影响,分别测定了溶液PPO和酶膜上固定化PPO的酶活性,并对CS-Cu-PPO膜的特性作了初步讨论.结果表明,PPO固定化的最优条件是:温度40℃,pH 7.67,QCu2+ 30.07mg/mL,CE2.12 mg/mL;酶膜中固定化PPO的米氏常数及其相对活力都比溶液PPO的大,半衰期约30 d,酶膜重复使用8次后的PPO活力降至79％.研究结果为开发特定功能的EMR提供了重要的基础.