固定化酶載體的制備及其性能研究.pdf

1、生物催化劑固定化技術的開發(fā)和應用己成為生物技術的重要研究內容之一。固定化酶具有小型高效、穩(wěn)定性好、可重復并連續(xù)使用等優(yōu)點，并且可以提高產物的純度和過程效率，克服游離生物催化劑對環(huán)境敏感、性質不穩(wěn)定、易失活或死亡等缺點。載體對固定化酶有較大的影響，要制得理想的固定化酶，既要選用合理有效的固定化方法，同時又要有良好的載體。因此借助現代技術合成性能優(yōu)良的固定化酶載體是固定化酶研究領域的主要研究內容。 本論文通過自組裝技術制備新型復合載

2、體材料；通過將現代納米材料技術和生物固定化技術相結合，研究開發(fā)新型的固定化酶，為生物酶營造一種生物友好的微環(huán)境，使酶的活性提高。具體內容如下： 1.通過原子轉移自由基聚合(ATRP)制備了分子量分布窄的雙親性嵌段共聚物PS-b-PAA，將果膠酶固定于雙親性嵌段共聚物PS-b-PAA。由于雙親性嵌段共聚物PS-b-PAA上富含大量羧基，使果膠酶能夠在溫和、方便的條件下實現固定化。研究了pH和溫度對固定化果膠酶活性的影響，固定化果膠

3、酶存儲穩(wěn)定性及動力學參-數。結果表明：固定化果膠酶的最佳反應條件為：pH6.0，溫度65 ℃。 2.利用逐層自組裝的方法(layer-by-layer)制備了SiO<,2>-coated chitosan復合材料，并以該復合材料為載體固定化果膠酶。分別研究了pH和溫度對固定化果膠酶活性的影響，固定化果膠酶的存儲穩(wěn)定性和動力學參數。研究發(fā)現，當固定化果膠酶的酶載量高達247.8 mg/g時，載體本身能保持較好的穩(wěn)定性。特別是固定化

4、果膠酶在相當大的pH范圍內仍能保持較高的酶催化活性.由于吸附果膠酶的濃度大，導致固定化果膠酶的動力學參數中的米氏常數(K<,m>)大于自由酶的米氏常數(K<,m>)。 3.通過逐層自組裝的方法(layer-by-layer)將殼聚糖包覆"聚電解質刷"(SiO<,2>-g-PSStNa)，制備了SiO<,2>/PSStNa/Chitosan復合材料，并以該復合材料為載體固定化果膠酶。研究發(fā)現，當固定化果膠酶的載酶量高達316.8

5、mg/g時，載體本身仍能保持較好的穩(wěn)定性。特別是固定化果膠酶在pH為3.0～4.5范圍內仍能保持較高的酶催化活性。自由果膠酶和固定化果膠酶的半衰期分別是13.5d和30d。將固定化果膠酶儲存一個月后仍能保持高達49.7％的酶催化活性。 4.通過逐層自組裝(1ayer-by-layer)的方法，制備了SiO<,2>-coated(PEI/Fe<,3>O<,4>)<,n>復合材料，并以該復合材料作為載體固定化果膠酶。結果表明：由于S