潘力[1]1999年在《交联酶晶体及其催化特性的研究》文中提出众所周知，酶在有机合成中有着巨大的潜力，但是酶催化确没有被广泛采纳，主要存在四个主要问题：操作稳定性差，对非自然底物的选择性差，单位体积的生产效率低，成本高。本论文将酶的结晶技术与化学交联技术结合起来，制备出新型的交联酶晶体催化剂，能在较广的pH范围、较高的温度和有机溶剂中保持活性，在有机合成反应中有较高立体异构选择性。 粗Candida rugosa脂肪酶对手性羧酸的立体异构选择性较低，本研究采用有机溶剂50％2—丙醇处理脂肪酶，其酶活性与对手性羧酸立体异构选择性都有大幅度提高，脂肪酶的构象由‘闭式’向‘开式’转变。 Candida rugosa脂肪酶交联酶晶体制备过程包括两个主要步骤：酶的分批结晶和晶体的化学交联，这两步对于保证催化剂稳定性和良好的机械性能同等重要。用气相平衡法制备Candida rugosa脂肪酶晶体，沉淀剂以2-甲基-2，4戊二醇为最佳，优化结晶条件如下：沉淀剂2-甲基-2，4戊二醇浓度为40％、pH5.0—5.5、温度10℃。酶晶体采用双功能试剂戊二醛交联，优化交联反应条件如下：戊二醛浓度1％、pH5.0、温度25℃、时间60min。制备出的交联酶晶体不仅具有很好的温度稳定性和pH稳定性，而且在水溶性有机溶剂中如50％的四氢呋喃、50％-甲基亚砜等中仍能保持一定活性。 酶结构与功能的研究是我们必须面对的基本问题，对酶在晶体状态下的催化动力学的研究，交联Candida rugosa脂肪酶晶体的表观动力学常数K_(Mapp)。为7.30×10~(-2)M，最大反应速度V_(max)=7.9μmol／min.mg，其催化活性相对于溶液酶的有一定程度下降。对酶晶体催化剂界面活性研究发现交联酶晶体缺少界面活性。 Candida rugosa脂肪酶无论粗酶形式还是交联酶晶体形式都可以选择性催化(R，S)-酮基布洛芬氯乙酯水解，外消旋体底物中对映体(S)-酮基布洛芬氯乙酯的水解速度比(R)型对映体的水解速度快，所以产物酮基布洛芬的光学活性为(S)型对映体，只不过其交联酶晶体形式的立体异构选择性远大于粗酶。Candida rugosa脂肪酶交联酶晶体形式催化酮基布洛芬的氯乙酯的水
王强[2]2010年在《转谷氨酰胺酶的分离纯化及膜固定化的研究》文中研究指明本文对转谷氨酰胺酶的分离纯化、分子修饰(制备交联酶晶体)、酶晶体的固定化及各部分酶学性质进行了研究。对购买的转谷氨酰胺酶,通过乙醇沉淀、盐析、超滤、凝胶层析4步纯化,最终获得电泳纯的酶。以酶活力为指标,对转谷氨酰胺酶的分离纯化条件进行了研究,研究结果为：硫酸铵饱和度选为65%时可以将酶蛋白完全沉淀出来,超滤压强为0.2MPa时可以通过超滤膜截留80.2%的酶蛋白,Sephadex G-100层析的洗脱流速为1mL/min,洗脱60min后可收集到酶活力较高的酶液。经测定纯化后转谷氨酰胺酶：酶被纯化了10.42倍,酶活回收率27.3%,比活力达到107.86U/mg。并对转谷氨酰胺酶的酶学特性进行了初步研究,结果表明：转谷氨酰胺酶最适温度和最适pH值分别为为40℃,6.0。酶的热稳定性在30～40℃之间良好,酶的pH值稳定范围在5～7之间,此外,Ca2+、Mg2+、Ba2+对转谷氨酰胺酶几乎没有影响,而Fe3+、Zn2+、Cu2+对酶的活性有所抑制,其中,Fe3+对酶活的影响最大,在应用中要避免。为了进一步提高酶的稳定性,采用采用气相扩散法将纯化后的转谷氨酰胺酶制备成晶体,在将制备好的晶体采用双功能试剂戊二醛进行化学交联。并对得到的交联酶晶体的酶学稳定性进行了研究。实验结果表明,结晶的最优条件为：沉淀剂的浓度为50%,结晶液pH为8,结晶时间为5天,温度为4℃,酶浓度为12mg/ml。交联的最优条件：戊二醛浓度为1%,交联pH为6,交联温度为4℃,交联时间为40min。采用红外光谱对交联酶晶体与游离酶的结构进行了鉴定,结果发现酶的结构发生了变化即由α-螺旋结构转变为β-折叠,并且发生了无规则的卷曲,故可以说明游离酶在以上的结晶条件下生成性状良好的晶体。并且对交联酶晶体的基本酶学性质进行了研究,并与游离酶做了比较。通过将游离酶制成交联酶晶体之后,其在热稳定性及pH稳定性上都有显著提高,并且在水溶性有机溶剂中如50%的四氢呋喃溶液中仍能保持一定的活性,主要原因是物质的晶体状态和酶分子的化学交联的结果。最后选择紫外光引发聚丙烯微孔膜固定化方法对该转谷氨酰胺酶晶体进行膜固定化,通过对聚合条件和固定化后酶晶体的活力、最适温度、最适pH值、热稳定性、pH稳定性以及贮存期和操作稳定性的研究,得到一种理想的酶晶体膜固定化方法,制得固定化酶晶体膜。结果表明：采用紫外光引发接枝反应固定酶晶体,第一步光照反应12min,光照距离为10cm,单体浓度为20%,第二步光照时间20min,接枝率最高可达34.56%；己二胺浓度为20%,胺烷基化时间90min,胺烷基化温度50℃；戊二醛浓度2%,戊二醛作用时间40min；酶液浓度15mg/mL,固定化时间24h,固定化温度4℃在以上条件下得到的固定化酶晶体膜的活力可以保持在31.2 U/g。并对固定化酶晶体膜的酶学性质做了初步的研究,结果显示：它的最适温度是50℃,热稳定性良好,在50℃保存2.5h,酶活保留率为80%左右,经测定该酶膜在50℃的半衰期为6.5h；最适pH值6.0,在pH4.0～8.0范围内较稳定；经过对其酶活30d连续测定,发现剩余酶活约为70%。在40℃和50℃下连续反应10h后,固定化酶晶体膜的酶活保留率分别在60%和35%左右,且外观仍然都很平整,无损伤,无破裂,操作稳定性良好。
刘建忠, 宋海燕, 翁丽萍, 计亮年[3]2002年在《化学修饰改进酶的催化特性研究进展》文中研究指明酶是一种高效生物催化剂.在常温常压和中性介质中,酶能够催化许多化学方法难以完成的反应,且酶催化效率高、专一性强(可减少或避免副反应),符合将废弃物控制在最小限度、实现绿色化学的要求.尤其酶在催化有机相中的反应取得成功后,其用途更加广泛.但目前酶在工业
毛益斌, 张蓓蕾[4]2001年在《交联酶晶体的研究及应用》文中指出交联酶晶体 (CL ECs)是近年发展起来的新型晶体酶催化剂 ,具有稳定性高、催化活性高、反应专一性强、使用方便和易回收等特点 ,其制备过程主要包括酶的分批结晶和晶体的交联。目前 ,CL ECs在生物传感器、医学、生物转化以及物质分离等领域均有广泛的用途
白柳[5]2015年在《基于磁性纳米材料的藻毒降解酶mlrA固定与性质检验》文中提出随着工业化进程的发展,近年来我国水体藻类水华污染严重,大量繁殖的藻类释放出大量有毒的藻毒素。藻毒素是一种肝毒素,它对水环境和人的身体健康已经造成不可忽视的危害。因此对藻毒素污染的处理非常重要并且刻不容缓。而藻毒素中危害最为严重的是微囊藻毒素(MCs)。我们在实验室中已经提取出一种可以用来对微囊藻毒素的毒性进行很大程度降解的酶Microcystinase(mlrA),但是此酶的解毒效率并不高,存储时间短。本文从酶的固定方法和使用的载体,固定技术等方面对酶固定的研究现状进行了了解与分析。并通过将mlrA固定起来,以克服游离酶存在的问题。简述如下：1)基于氧化石墨烯与磁纳米相结合的纳米复合材料并用此复合材料来固定微囊藻毒素降解酶。此体系有效克服了游离酶的不稳定、易失活、难储存的特点。在该固定化体系中,氧化石墨烯具有较大的比表面积,可以尽可能多的吸附游离酶。且顺磁性四氧化三铁负载在材料上后,可以使该复合材料很好的从反应体系中分离出来,使其重复利用成为可能。实验结果表明,酶在此材料上的固定量达到将近90%,且固定后的酶与游离酶相比,更稳定,对环境适应性好,且储存时间长,重复利用率高。2)基于金纳米包裹四氧化三铁微球的磁性纳米复合材料对酶的固定及性质检测。用柠檬酸三钠还原四氯金酸得到的金纳米带负电,不仅可以静电吸附也可以利用配位键的作用牢固地将中性条件下带正电的酶结合起来。在对固定化酶进行检测的过程中,我们发现此体系中酶的活性比较稳定,耐酸碱度和耐温度的能力均远大于游离酶,且体系中酶与磁性材料相结合,使固定化酶具有重复使用性和重复生产性。
参考文献：
[1]. 交联酶晶体及其催化特性的研究[D]. 潘力. 华南理工大学. 1999
[2]. 转谷氨酰胺酶的分离纯化及膜固定化的研究[D]. 王强. 哈尔滨商业大学. 2010
[3]. 化学修饰改进酶的催化特性研究进展[J]. 刘建忠, 宋海燕, 翁丽萍, 计亮年. 分子催化. 2002
[4]. 交联酶晶体的研究及应用[J]. 毛益斌, 张蓓蕾. 中国医药工业杂志. 2001
[5]. 基于磁性纳米材料的藻毒降解酶mlrA固定与性质检验[D]. 白柳. 华中师范大学. 2015