有机相酶催化

有机相酶催化是酶工程研究最为活跃的领域之一。本文综述了水及有机溶剂对有机相酶催化过程中酶的活性，稳定性，底物特异性，反应平衡等的影响；酶在有机溶剂，离子，赋形剂等的影响下的构象变化及性质改变的原因；评述了这一领域的应用现状和今后发展方向。     

研究发现一个主要负责酶催化作用的机制

水牛城大学（UB）的化学家们报道了一个主要负责酶催化作用的机制。UB的研究人员为阐明复杂的酶催化机制铺平了道路，并为人工催化的设计提供了改进。     

微水相中氨基酰化酶催化拆分反应的研究

研究了氨基酰化酶在微水相中催化拆分N-乙酰-DL-苯丙氨酸的反应.结果表明,氨基酰化酶在有机介质中能保持较高的活性,其活性和反应体系中溶剂的疏水性(IgP)、水含量、pH、温度等密切相关.在适当控制以上条件的情况下,酶活力随IgP的增高而增大;在异戊醇为介质的反应体系中,水舍量为3.2%、pH为7.0、温度为64℃左右的条件下,酶有最大的催化活力.     

微水相中氨基酰化酶催化拆分反应的研究

研究了氨基酰化酶在微水相中催化拆分N-乙酰-DL-苯丙氨酸的反应。结果表明,氨基酰化酶在有机介质中能保持较高的活性,其活性和反应体系中溶剂的疏水性（lgP）、水含量、pH、温度等密切相关。在适当控制以上条件的情况下,酶活力随lgP的增高而增大;在异戊醇为介质的反应体系中,水含量为3·2%、pH为7·0、温度为64℃左右的条件下,酶有最大的催化活力。      

有机相中脂肪酶的催化反应及其应用

有机相中脂肪酶的催化反应是非水相酶催化反应中一个重要方面,介绍了有机相中脂肪酶的催化反应及主要影响因素,并综述了脂肪酶的固定化及其固定方法。对有机相中固定化脂肪酶催化技术在脂肪酸酯的合成、食品、制药和新能源等领域的应用作了概述,最后对有机相中脂肪酶的催化技术进行了展望。     

有机相中麦芽糊精疏水改性工艺的研究

以麦芽糊精为原料,对有机相中麦芽糊精疏水改性的最佳工艺进行研究.结果表明,当麦芽糊精的质量浓度为30%、溶剂为95%的乙醇、辛烯基琥珀酸酐的用量为糊精干基的6%时,加碱量对酯化反应的影响最大,各因素的重要性依次为:加碱量、反应温度、反应时间.高取代度辛烯基琥珀酸淀粉酯的最佳工艺条件为:反应温度33℃,反应时间3.0h,...     

有机相纳米辣根过氧化物酶传感器法测定植物油的过氧化值

研究有机相CS-FC/HRP/MWCNTs酶传感器的制备及其在植物油过氧化值测定中的应用。通过循环伏安法研究了HRP感器在二氯乙烷0.1 mol/L的氯化锂溶液中对脂质过氧化物的电催化作用,该酶传感器的电极过程属于表面电化学控制过程而非蛋白质扩散控制过程;利用电镜扫描技术研究发现该酶传感器修饰膜层内部形成有利于酶电化学催化反应三维的微网格结构,所制备的酶传感器具有良好的稳定性和重复性。过氧化月桂酰在该酶传感器上的催化还原峰电流增量与其在2.5×10－6～3.0×10－5 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,y =0.108 5x－0.354 8,R2=0.992 3,最低检测限为2.0×10－7 mol/L（RSN=3）。该方法应用于实际大豆油、玉米油等样品的过氧化值测定,其结果与国家标准中碘量法的测定结果一致,而且精度和准确度高于碘量法,所需油样少,检测速度快,不受油样颜色影响,该方法可用于过氧化值的快速、准确测定。     

光酶级联催化降解有机污染物

目的：解决过氧化物酶催化降解过程中需要添加过氧化氢导致的系列问题。方法：采用光催化原位生成过氧化氢级联过氧化物酶催化策略,通过筛选催化剂晶型、反应体系pH值和温度,实现酚类化合物和偶氮染料的高效降解。结果：8种不同结构的有机污染物在40 min内达到了良好的降解率。结论：与传统的有机污染物降解方法相比,试验建立的光酶级联策略具有绿色高效的特点,在环境安全和食品安全领域具有较好的应用潜力。     

微波对玉米淀粉酯化反应的催化作用

本通过对玉米淀粉酯化反应条件实验研究了微波对淀粉酯化的催化作用。实验中对不同反应介质、微波辐照时间的实验产品进行了乙酰含量测定及对原淀粉与乙酸酯化淀粉的红外光谱比较分析。实验发现，使用微波催化不仅使酯化反应时间大大缩短，而且也使反应条件更加温和。     

次磷酸钠在CA整理体系中的催化作用

研究分析次磷酸钠在柠檬酸整理体系中的催化作用。柠檬酸在焙烘过程中形成酯键的数量与织物的防皱性能之间有密切的关系，柠檬酸脱水生成不饱和产物与织物的泛黄之间也有显著的相关性。次磷酸钠既能催化纤维的酯化交联，提高织物的纺皱性能，又能促使不饱和产物的生成，在柠檬酸防皱整理体系中具有双重的作用。     

有机相中微生物脂肪酶合成短链脂肪酸酯的研究

用微生物脂肪酶在溶剂相中合成短链脂肪酸酯的研究表明：脂肪酶在正庚烷中催化合成短链脂肪酯转化率比水相中有明显的优势。在１０个不同来源的商品脂肪酶中，来自Ｍｕｃｏｒｍｉｅｈｅｉ，Ｃａｎｄｉｄａｒｕｇｏｓａ和Ｐｏｒｃｉｎｅｐａｎｃｒｅａｓ的脂肪酶合成酯转化率较高，其中Ｍｕｃｏｒｍｉｅｈｅｉ脂肪酶对己酸乙酯４８ｈ合成转化率达９４％，己酸乙酯产量３３．８４ｇ／Ｌ．同时就底物酸和醇的碳链长度对酯转化率的影响进行了研究。     

非水相中脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯

研究了脂肪酶（candida rugosa lipase,CRL）在有机溶剂中催化薄荷醇与乙酸进行酯化反应的条件。探讨了脂肪酶加入量、溶剂、薄荷醇与乙酸摩尔比、底物浓度、温度等因素对脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯的影响,并利用红外光谱、GC-MS、气相色谱等方法对合成的产物进行了表征。结果显示,合成的产物为乙酸薄荷酯。当溶剂为正己烷、脂肪酶量为1.2%（脂肪酶在薄荷醇和乙酸体系中的质量分数）、薄荷醇与乙酸的摩尔比为1∶1、薄荷醇与乙酸的底物浓度均为0.1mol/L、温度为40℃、反应48h时,乙酸薄荷酯的酯合成转化率达92.4%。产物乙酸薄荷酯的色泽好、气味纯正。      

有机相脂肪酶催化合成柠檬酸甘油酯

以脂肪酶为催化剂,在有机介质中合成柠檬酸甘油酯。对催化合成反应的脂肪酶和反应介质进行了筛选,最佳溶剂为叔丁醇,固定化于大孔丙烯酸树脂的Candida antarctica脂肪酶B(Novozym 435)的催化活性最好。同时对底物浓度、底物摩尔比、脂肪酶用量、吸水剂用量、反应温度和反应时间等条件进行了优化,确定最佳工艺参数为:酸浓度0.12mol/L,单甘酯和柠檬酸摩尔比2∶1,脂肪酶用量为质量分数8%,吸水剂用量0.12g/mL,50℃反应48h,柠檬酸转化率可达70.97%。经电喷雾质谱和红外光谱分析,反应产物主要是α-柠檬酸单硬脂酸甘油酯。     

有机介质中酶催化合成己酸乙酯的研究

本实验研究了有机介质中CRL 脂肪酶催化己酸与无水乙醇合成己酸乙酯的酯化反应条件,并利用红外光谱、GC-MS、气相色谱等现代方法对合成的产物进行了表征。结果显示,合成的产物为己酸乙酯,其纯度为96.91%,分子量144。酯化反应在以正庚烷为反应介质,反应温度为311K,己酸与无水乙醇的摩尔比为1:1.3,己酸浓度为0.2mol/L 的条件下,反应24h 后,转化率达到94.6%。     

枯草芽孢杆菌糖化型α-淀粉酶的研究(Ⅲ)——酶的催化作用

糖化型α-淀粉酶(BSA)作用于淀粉时与液化型α-淀粉酶(BLA)具有相同的基本特性——随机切割α-1.4葡萄糖苷键,产生小分子糊精、低聚糖。BSA能水解低聚糖(G7-G4),且对G3有一定的分解力,主要产物为G2和G。其水解淀粉程度比BLA彻底,同一蓝值时产生的还原端比BLA多。BSA不能切割1.6-葡萄糖苷键,作用于支链淀粉时残留异麦芽糖苷麦芽糖BSA还有一定的分子间糖基转移催化活性。     

基于封装酶的金属有机框架纳米酶级联催化实现鱼肉中次黄嘌呤的可视化检测

目的 基于金属有机框架(metal-organic framework, MOF)封装黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XOD)构建纳米酶级联催化体系, 实现次黄嘌呤(Hypoxanthine, Hx)的可视化检测。方法 室温下采用一步法仿生矿化工艺将天然酶XOD封装于1,4-苯二甲酸铜(copper 1,4-benzenedicarboxylate, CuBDC) MOF纳米酶中, 制备封装酶的金属有机框架材料(XOD@CuBDC), 探究其过氧化物酶活性及级联催化性能。通过最适反应条件的优化, 建立颜色强度与Hx浓度的标准曲线, 考察该方法对鱼肉中Hx的检测。结果 与使用游离XOD和CuBDC组成的级联反应系统比较, XOD@CuBDC催化速度更快, 显色强度更强, 酶储存更稳定。该体系的颜色强度与Hx浓度在0.015~0.470 mmol/L范围内具有线性关系(R2>0.99), 方法检出限(S/N=3)为10.47 μmol/L。应用于不同新鲜程度的牙鲆鱼肉中Hx含量测定, 结果与高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)呈线性关系, 相关性为0.98865。结论 构建的XOD@CuBDC纳米酶级联催化体系具有良好的稳定性和催化性能, 能够用于鱼肉中Hx的快速检测。     

水相中GOx@ZIF-7/PDA的制备及酶学性能研究

原位包埋策略因制备条件温和、操作简单,被普遍应用在酶-金属有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)生物复合材料的制备中。但只有少部分MOFs能在水相中通过原位包埋法合成酶-MOFs生物复合材料。该研究首次在水相中采用原位包埋法将葡萄糖氧化酶(glucose oxidase, GOx)封装在ZIF-7(zeolitic imidazolate frameworks-7)载体中,并在所得的GOx@ZIF-7生物复合材料上合成了亲水性的聚多巴胺(polydopamine, PDA)修饰层,得到GOx@ZIF-7/PDA。采用单因素试验优化了GOx@ZIF-7/PDA的制备条件。结果表明,固定化pH值为7.0,酶质量浓度为5 g/L,苯并咪唑(benzimidazole, Bim)浓度为50 mmol/L,Zn²⁺与苯并咪唑的摩尔比为1∶9,固定化温度为35℃,固定化时间为40 min,多巴胺的最佳质量浓度为2 g/L的条件下,GOx@ZIF-7/PDA具有最高酶活力回收率为(43.34±2.00)%。与游离酶相比,GOx@ZIF-7/PD...     

有机相酶促合成N-月桂酰-β-氨基丙腈

以月桂酸甲酯和β－氨基丙腈为原料，在有机相中经脂肪酶催化合成N－月桂酰-β-氨基丙腈（LAP）。在比较所用脂肪酶的催化活性的基础上，详细探讨了固定化脂肪酶Candida antarctica（南极洲假丝酵母）CAL－2催化该反应的影响因素。经筛选，适宜的反应条件为：70℃，n（β－氨基丙腈）：n（月桂酸甲酯）＝1：1，底物质量浓度为35g/L，加酶量为200U/g(以氨基丙腈的质量计），反应体系初始加水量为3％腈重。在此实验条件下反应24h后，β－氨基丙腈的最高转化率为96.8%。     

酶的固定化技术

酶的固定化技术王长生，田玉国（山东济宁玉堂酿造总厂２７２１０９）１固相酶的概念固相酶（Ｂｏｕｎｄｅｎｚｙｍｅｓ）的发明和应用是近年来酶工程最重要的成果之一。长期以来，尽管用酶作催化剂的优点已经众所周知，但由于精制困难、保存期短、不能回收等缺点，在工业...