0
关键词：
麦芽,粉碎,粉碎机
发表时间：
2012-12-17 08:46:24
亲水梳状环氧聚合物载体柔性固定化脂肪酶
李凯 | -> | 1192| 0| 0.76009MB |氯乙酰化聚苯乙烯,原子转移自由基聚合,梳状环氧聚合物,耐有机溶剂脂肪酶,柔性固定化
摘要: 以氯乙酰化聚苯乙烯微球载体为大分子引发剂, 以甲基丙烯酸缩水甘油酯和亲水性丙烯酰胺为共聚接枝单体, 以氯化亚铜及 2,2′- 联吡啶为催化体系, 采用原子转移自由基聚合法接枝合成了具有柔性链的亲水梳状环氧聚合物载体PS-acyl-P(AM-co-GMA), 并将其用于耐有机溶剂 YCJ01 脂肪酶的共价柔性固定化. 结果表明, 固定化酶催化对硝基苯酚棕榈酸酯水解的最适温度为 45~55 oC, pH = 8.5, 此时酶活为 16.6 U/g; 在 80 oC 以下, pH = 5~10 时, 酶的活性稳定; 连续进行 7 次间歇操作, 固定化酶保留初始活性的 73.5%; 于 4 oC 保存 60 d, 酶活仍剩余 86.8%. 经亲水梳状环氧载体柔性固定化后, 该脂肪酶对有机溶剂的耐受性有所提高.
脂肪酶 (lipase, EC3.1.1.3, 甘油三酰酯水解酶)能够在油-水界面催化酯合成、酯交换、酯水解或醇解等反应, 是目前使用较为广泛的商品化酶[1]. 然而, 由于游离的脂肪酶在高温、强酸、强碱和有机溶剂等条件下, 容易丧失活性, 且存在不易回收、难以实现连续操作等缺点, 导致生产成本提高. 固定化酶可以克服游离酶的上述不足, 同时保持了其催化特性, 因此得到了广泛的应用[2].
酶固定化技术的核心是载体材料的选择与制备. 目前, 酶固定化所用的载体多为聚合物, 如聚丙烯膜[3], 聚丙烯酸酯类[4]及无机高分子材料[5]等. 其中亲水性高分子载体因具有较好的生物相容性, 可使得其最大化地与酶分子接触而固定更多的酶蛋白, 因而具有较为广阔的应用前景[6~8]. “酶的柔性固定化”是指在固定化载体上接上一些足够长度的亲水分子链, 即“柔性链”, 然后再将酶键合到柔性链上[9,10]. 该柔性链可使载体表面的刚性及疏水性得到改善而变得柔顺、亲水, 减少并缓解固定化过程中酶分子所受到的碰撞力, 维持酶蛋白的正常构象,从而减少酶活的损失[11]; 同时被固定的酶仍有较高的自由度, 可以较好地保留其游离态的均相催化活性. Gupta 等[12]通过聚乙烯醇 (PVA) 改性聚丙烯膜,再经醛基化后获得了柔性固定化载体, 并用于固定化脂肪酶. 结果表明, 该载体通过化学键合所固定的脂肪酶比聚丙烯膜吸附的脂肪酶具有更高的酶活力、稳定性及催化性能.
原子转移自由基聚合 (ATRP) 作为高效的可控自由基聚合 (CRP) 方法之一, 在过去十多年中取得了显著的发展. 典型的 ATRP 以有机卤化物 (R–X)为引发剂, 以低价过渡金属化合物和配体为催化剂,通过氧化-还原反应, 在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡, 使反应体系中自由基浓度维持在一个较低的水平, 从而大大抑制了自由基的链转移及链终止反应, 实现了对聚合反应的控制[13,14].
本文采用氯乙酰化聚苯乙烯 (PS-acyl-Cl) 为引发剂, 以氯化亚铜 (CuCl) 及 2,2′-联吡啶 (Bpy) 为催化体系, 将含有反应性环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA) 和亲水性丙烯酰胺 (AM) 两种单体,利用 ATRP 法合成含亲水性柔性链的梳状环氧聚合物载体 (PS-acyl-P(AM-co-GMA), 见图式 1), 并用于脂肪酶的柔性固定化.
酶固定化技术的核心是载体材料的选择与制备. 目前, 酶固定化所用的载体多为聚合物, 如聚丙烯膜[3], 聚丙烯酸酯类[4]及无机高分子材料[5]等. 其中亲水性高分子载体因具有较好的生物相容性, 可使得其最大化地与酶分子接触而固定更多的酶蛋白, 因而具有较为广阔的应用前景[6~8]. “酶的柔性固定化”是指在固定化载体上接上一些足够长度的亲水分子链, 即“柔性链”, 然后再将酶键合到柔性链上[9,10]. 该柔性链可使载体表面的刚性及疏水性得到改善而变得柔顺、亲水, 减少并缓解固定化过程中酶分子所受到的碰撞力, 维持酶蛋白的正常构象,从而减少酶活的损失[11]; 同时被固定的酶仍有较高的自由度, 可以较好地保留其游离态的均相催化活性. Gupta 等[12]通过聚乙烯醇 (PVA) 改性聚丙烯膜,再经醛基化后获得了柔性固定化载体, 并用于固定化脂肪酶. 结果表明, 该载体通过化学键合所固定的脂肪酶比聚丙烯膜吸附的脂肪酶具有更高的酶活力、稳定性及催化性能.
原子转移自由基聚合 (ATRP) 作为高效的可控自由基聚合 (CRP) 方法之一, 在过去十多年中取得了显著的发展. 典型的 ATRP 以有机卤化物 (R–X)为引发剂, 以低价过渡金属化合物和配体为催化剂,通过氧化-还原反应, 在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡, 使反应体系中自由基浓度维持在一个较低的水平, 从而大大抑制了自由基的链转移及链终止反应, 实现了对聚合反应的控制[13,14].
本文采用氯乙酰化聚苯乙烯 (PS-acyl-Cl) 为引发剂, 以氯化亚铜 (CuCl) 及 2,2′-联吡啶 (Bpy) 为催化体系, 将含有反应性环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA) 和亲水性丙烯酰胺 (AM) 两种单体,利用 ATRP 法合成含亲水性柔性链的梳状环氧聚合物载体 (PS-acyl-P(AM-co-GMA), 见图式 1), 并用于脂肪酶的柔性固定化.
李凯发布的其他共享资料
-
-
关键词： 绿衣观音土曲,微生物种群区系,特点,功能 发表时间： 2012-12-17 08:45:38
-
关键词： 啤酒,甲醛,绿色食品啤酒,甲醛测定方法 发表时间： 2012-12-17 08:44:57
-
关键词： 氯乙酰化聚苯乙烯,原子转移自由基聚合,梳状环氧聚合物,耐有机溶剂脂肪酶,柔性固定化 发表时间： 2012-07-09 15:49:52
-
关键词： 钨酸铋,水热法,柠檬酸,纳米片,光催化,甲基橙 发表时间： 2012-07-09 15:48:09
-
关键词： 镍奥氏体不锈钢NaCl,溶液缝隙腐蚀 发表时间： 2012-07-09 15:42:34