大孔树脂D380固定化硫酸软骨素裂解酶

目的以大孔树脂D380为载体,戊二醛为交联剂,进行硫酸软骨素裂解酶(ChSase)的固定化,并考察固定化酶的酶学性质。方法分别考察加酶量、吸附温度、吸附时间、吸附pH值、戊二醛交联浓度、交联时间及交联温度对ChSase固定化效果的影响,并分析该固定化酶的最适反应温度、最适反应pH值、米氏常数(Km)及其操作稳定性。结果ChSase的最佳固定化条件为:加酶量150U/g树脂,吸附温度15℃,吸附时间6h,吸附pH值7.0,戊二醛交联浓度0.01%,交联时间3h,交联温度4℃。以此条件制备的固定化酶,其酶结合效率可达79.1%。该固定化ChSase的最适反应温度为45℃;最适反应pH值为7.0;Km达1.46×10-1g/L,较游离酶高;具有较好的操作稳定性。结论以大孔树脂D380为载体固定化ChSase是可行的,所得固定化酶有较高的使用效率和稳定性,适合于工业化生产。     

复合蛋白酶交联酶聚集体制备枸杞蛋白多肽

该研究利用交联酶聚体技术制备出复合蛋白酶交联酶聚体固定化酶,以酶活回收率为指标,通过单因素实验得到复合蛋白酶交联酶聚集体最佳制备条件：风味蛋白酶与木瓜蛋白酶比例为3∶1,沉淀剂硫酸铵浓度为60%,戊二醛浓度0.5%,交联时间为50分钟,交联pH为7.5。此时最大酶活回收率为80.32%。相比单一蛋白酶,复合蛋白酶交联酶聚集体具有更好的热稳定性和pH稳定性,同时表现出良好的连续多次水解枸杞蛋白的性能。以蛋白水解度为指标,优化后复合蛋白酶交联酶聚集体最佳水解条件为：温度为60℃,pH为6,酶浓度为10 mg/mL,水解时间为100 min,在此条件下枸杞蛋白水解度为41.21%,比游离复合蛋白酶提高了6.9%。     

猪骨基多孔碳固定化酶的研究

本文以猪骨基多孔碳为载体,采用明胶包埋与戊二醛交联结合的方法,制备固定化过氧化氢酶,并对固定化酶制备条件的优化,酶作用最适条件及其稳定性进行研究。结果表明:以猪骨基多孔碳为载体吸附2h、1%明胶包埋、1%戊二醛交联过氧化氢酶制备的固定化酶,在最适的缓冲液浓度、溶液pH和体系温度下,虽然催化效率有所下降,但其贮存稳定性和操作稳定性都有所增加,重复使用8次后,活力仍保持在初始活力的90%以上。这对于过氧化氢酶进一步在食品工业和纺织工业的推广可能有潜在的应用价值。     

固定化D-氨基酸氧化酶转化头孢菌素C为戊二酰基-7-氨基头孢霉烷酸

部分纯化的变异三角酵母D-氨基酸氧化酶(DAO)在碱性条件下变性过氧化氢酶,再与大孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯高聚物共价交联。与游离酶相比,固定化酶的最适反应温度升高,最适pH范围变宽,对温度和pH的稳定性都有明显的提高。固定化DAO在搅拌反应器中催化头孢霉素C(CPC)转化为戊二酰基-7-氨基头孢霉烷酸(Gl-7-ACA)。以0.03g/mL的CPC为底物,在温度25℃、pH7.2条件下,产物的得率>93%,副产物得率<5%。经过110批反应后,固定化酶保持64%的初始活力。     

磁性SiO2纳米粒子的制备及其用于漆酶固定化

以氨基修饰的磁性SiO2纳米粒子为载体,通过交联剂戊二醛固定漆酶,对固定化条件进行了优化,比较了固定化酶与游离酶的酶学性质. 结果表明,漆酶固定化的最佳条件为戊二醛浓度8%(w),固定化时间6 h,缓冲液pH值7.0,初始酶液浓度0.15 g/L. 固定化的漆酶的最适pH为4.0,最适温度为20℃. 在60℃条件下保温4 h,固定化漆酶仍能保持酶活力60.9%,在连续10次操作后,酶活力仍能保持55%以上,其热稳定性和操作稳定性均比游离酶高.     

sol-gel法固定化漆酶及其性质

采用sol-gel法固定化漆酶,最佳固定化条件为:聚乙二醇分子量PEG600;聚乙二醇添加量1.5%;酶液浓度15mg/mL;水/前驱体质量比1:6;缓冲液pH值4.5。固定化漆酶活性保持在游离漆酶的50%以上,最适反应温度为60℃,最适pH值为pH4.5。同时,热稳定性、酸碱稳定性和贮存稳定性都有明显的提高。当以ABTS为底物时,固定化漆酶的K_m值(122.8μmol/L)比游离漆酶的K_m值(32.9μmol/L)高,与底物的亲和力有所降低。     

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。     

明胶多孔支架固定化过氧化氢酶

以明胶多孔支架为载体,戊二醛为交联剂成功地制备了固定化过氧化氢酶,并对其固定化酶的性质进行了研究。固定化过氧化氢酶活力回收率可高达51.1%。与游离酶相比较,虽然催化效率有所降低,但是其固定化酶在65℃保存的稳定性有明显提高。固定化酶可重复使用10次后,活力仍保持在初始活力的60%以上,其具有良好的操作稳定性。     

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。     

超氧化物歧化酶的固定化及其酶学性质

目的制备固定化超氧化物歧化酶(SOD),并分析其酶学性质。方法以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,制备固定化超氧化物歧化酶。以邻苯三酚自氧化法分别测定溶液酶与固定化酶的活力,并计算回收率。对固定化酶的温度和pH稳定性、半衰期、重复使用的回收率及米氏常数(Km)进行测定。结果固定化超氧化物歧化酶活力为333U/g,酶活回收率为86.32%,半衰期为43.8d;固定化酶室温保存5d后,相对酶活力仍保持在80%以上,最适反应温度为45℃,使用一次后回收率为70.12%,重复使用两次后回收率为51.72%;固定化酶与溶液酶在pH6时活性最强,Km分别为0.18mmol/L和0.16mmol/L。结论该固定化酶较溶液酶的稳定性得到提高,便于贮存,在食品、药品、日用品等领域有良好的应用前景。     

Improvement of the catalytic performance of immobilized penicillin acylase through assembly of macromolecular reagents in nanopore to create a crowding environment

Macromolecular reagents were co-assembled with penicillin acylase (PA) and immobilized in mesocellular siliceous foams (MCFs) to resemble living cells. Types and concentrations of macromolecules were studied. The catalytic characteristic and stability of PA preparations were also investigated. PA assembled with dextran 10 k in MCFs showed maximum specific activity, 1.32-fold of that of the solely immobilized PA. The optimum pH of dextran and BSA derivatives shifted to neutrality, and the optimum temperature increased by 10 °C. Also, Km of BSA derivative of PA declined 56.7% compared to solely immobilized PA, while the Kcat/Km of PA assembled with BSA was enhanced to 147%. After incubation at 50 °C for 6 h, residual activity of PA assembled with BSA exhibited 53.0%. The ficoll derivative showed 82.8% of its initial activity at 4 °C after 8-week storage. The results indicated that macromolecular reagents assembled with PA in MCFs could dramatically improve the catalytic performance and stability of immobilized enzyme.     

小分子封闭提高固定化青霉素酰化酶的稳定性

为提高青霉素酰化酶的催化性能和热稳定性,在酶组装过程中添加小分子试剂对介孔泡沫硅载体表面过量的活化位点进行封闭。详细考察了小分子添加质量分数和种类对青霉素酰化酶负载率、催化活力及热稳定性的影响。实验结果得到:经精氨酸封闭的固定化酶活力提高至1.92倍;甘氨酸封闭的固定化酶5 h的50℃热稳定性提高至2.9倍,甘氨酸和谷氨酸封闭的固定化酶50℃热处理25 h仍保持87.9%和82.2%的残余活力;甘氨酸和谷氨酸封闭的固定化酶最适催化pH值向中性偏移且对pH值的耐受性增强。结果表明,在青霉素酰化酶共价组装过程中添加合适的小分子封闭能显著提高酶的催化性能和热稳定性。     

聚酰胺6/环氧树脂改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用环氧树脂改性蒙脱土（MMT）得到有机化蒙脱土（OMMT）,再用熔融插层法制备了聚酰胺6 （PA6）/ OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机、热重分析仪等研究了PA6/OMMT复合材料的形态结构、力学性能和热稳定性。结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT的层间距明显增加,从未改性的1.22 nm增加到5.13 nm,并以纳米尺度分散于PA6基体中;随着OMMT含量的增加,PA6/ OMMT复合材料的强度和模量增加,热变形温度提高,其拉伸强度可达76 MPa,弯曲模量达到3.462 GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/ OMMT复合材料失重10 %时的温度为422 ℃,比纯PA6的406 ℃提高了16 ℃,改善了PA6的热稳定性。     

Covalent crowding strategy for trypsin confined in accessible mesopores with enhanced catalytic property and stability

Chemically modified macromolecules were assembled with adsorptive trypsin in mesoporous silica foams (MCFs) to establish covalent linkage. Effects of catalytic properties and stability of immobilized trypsin were examined. The addition of chemically modified protein (BSA) and polysaccharide (ficoll) to the immobilized trypsin exhibited high coupled yield (above 90%) and relative activities (174.5% and 175.9%, respectively), showing no protein leaching after incubating for 10 h in buffers. They showed broader pH and temperature profiles, while the half life of thermal stability of BSA-modified preparation at 50 °C increased to 1.3 and 2.3 times of unmodified and free trypsin, respectively. The modified trypsin in aqueous-organic solvents exhibited 100% activity after 6 h at 50 °C. The kinetic parameters of trypsin preparations and suitable pore diameter of MCFs warranted compatibility of covalent modification for substrate transmission. The covalent crowding modification for immobilized trypsin in nanopores establishes suitable and accessible microenvironment and renders possibility of biological application.     

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%。     

Immobilization of Invertase on Mesoporous Silicas to Obtain Hyper Active Biocatalysts

Comparative studies of invertase immobilized on two mesoporous cellular foams (MCF) and two supports of SBA-15 type with different pore sizes, using three highly recommended methods of protein bonding showed that activity of aminated MCF-based biocatalysts is significantly higher than that of SBA-15 counterparts, with the same textural properties. Specific activities of invertase covalently attached via GLA spacer was about 73–111% of a native enzyme. A unique microenvironment of functionalized cage-like pores of aminated MCFs is deemed to be responsible for this ultra high activity of invertase.     

新型层状交联酶聚集体的制备条件优化与性质研究

以假丝酵母脂肪酶（Candida sp.lipase）为研究对象,开发了一种新型层状交联酶聚集体。用蛋白或氨基酸对纳米氧化锌粒子进行修饰,继以交联剂交联后作为核芯,酶分子再交联在纳米核表面形成层状结构。实验结果表明牛血清白蛋白（BSA）是纳米氧化锌适宜的修饰剂。并且对纳米芯层状交联酶聚集体（BSA-N-LCLEAs）其他制备条件进行了优化,优化后BSA-N-LCLEAs制备条件为：沉淀剂硫酸铵饱和度为58%,交联剂戊二醛浓度为3.5%,交联温度和时间分别为0℃和2 h。BSA-N-LCLEAs酶活收率较传统CLEAs提高了196.5%。扫描电镜表征表明BSA-N-LCLEAs较传统CLEAs孔道大幅增加。纳米芯层状CLEAs的pH稳定性和热稳定性也都比传统CLEAs有所提高,并将该固定化酶用于催化维生素E琥珀酸酯的合成,反应五批次后反应产率还能达90%左右,说明该新型交联酶聚集体具有良好的催化活性和操作稳定性。     

芳香酸镧配合物的制备及其共混改性PA66纤维的性能研究

分别采用溶液法与低温固相法合成了芳香酸镧配合物偏苯三甲酸镧(LaTLA)和均苯四甲酸镧(LaHbtec),并用于制备共混改性聚酰胺66(PA 66)纤维;对LaTLA和LaHbtec的结构和热稳定性进行了表征,并对2种合成方法进行比较;研究了LaTLA和LaHbtec对PA 66的热性能,以及PA 66纤维的力学性能及...     

酚醛树脂基新戊二醇磷酸酯阻燃剂的合成及其性能研究

通过用新戊二醇磷酰氯对线型酚醛树脂(PF)酚羟基实行磷酰化封端处理,制备了线型PF基新戊二醇磷酸酯(NDMPP)阻燃剂,将其应用于阻燃PA6。采用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振磷谱(31P NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征了NDMPP的结构,采用热重(TG)分析研究其热分解行为,采用极限氧指数(LOI)和UL 94测试其阻燃PA6材料的阻燃性能,采用万能材料试验机和冲击试验机测试阻燃材料的力学性能。1H NMR,31P NMR和FTIR结果表明,线型PF中大约82%的羟基被磷酰化,NDMPP中的磷含量约为11.9%。TG分析结果表明,NDMPP阻燃剂在氮气气氛下起始分解温度超过250℃,600℃的残炭率达到43.5%,显示出良好的热稳定性。当NDMPP质量分数为25%时,其阻燃的PA6达到UL 94 V–0等级,LOI达到33.4%,而拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别为纯PA6的76%,41%,72%和71%。