豬胰脂肪酶在介孔材料SBA-15中的固定化及其催化活性.pdf

1、酶作為一種生物催化劑，具有立體選擇性、區(qū)域選擇性，特別是在高溫下或在有機溶劑中容易失活，不能大量應(yīng)用在工業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域。由于酶可以在常溫、常壓等溫和的反應(yīng)條件下高效地催化反應(yīng)，一些難以進行的化學(xué)反應(yīng)能在酶的催化下順利地完成。酶一般必需在溫和的條件下才有的催化作用在實際運用中也就帶來了很多問題，從而限制了酶制劑產(chǎn)品的使用和開發(fā)，固定化酶就是在這種情況下產(chǎn)生的。通過固定化，多次重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本，減少了操作的復(fù)雜性，同時固定化酶的耐高

2、溫和耐酸堿能力也有所提高。 以三嵌段共聚物表面活性劑P123形成的聚集體為模板劑，在酸性水熱環(huán)境下合成棒狀介孔材料SBA-15。通過SAXRD、N2吸附-脫附、FT-IR、TEM和SEM對樣品進行了表征，結(jié)果表明靜止狀態(tài)下所合成SBA-15介孔材料具有長程有序的六方狀介孔結(jié)構(gòu)，樣品形貌呈現(xiàn)規(guī)則的棒狀結(jié)構(gòu)，其棒的長度大約為1-2μm，寬度大約為0.3μm。樣品具有較高的比表面積490㎡g-1、孔體積1.04 cm3g-1，孔徑為7

3、.63nm，對于粒徑為4.6×2.6×1.1nm3的脂肪酶分子很容易進入到介孔材料的孔道中。以棒狀介孔材料SBA-15為載體對PPL進行固定化，通過SAXRD、N2吸附，脫附、FT-IR對介孔材料SBA-15固定化PPL樣品進行了表征，結(jié)果表明脂肪酶的進入并沒有破壞棒狀介孔材料SBA-15孔道的結(jié)構(gòu)。脂肪酶催化三乙酸甘油酯水解時，主要研究了催化活性、熱穩(wěn)定性和重復(fù)利用次數(shù)。與自由酶相比，固定酶的耐堿性和耐高溫能力都有所提高。特別是在60

4、℃條件下，固定化酶的熱穩(wěn)定性要比自由酶的穩(wěn)定性好。由于酶的泄露，在重復(fù)利用5次后，固定化酶的活性仍有其最初活性的32％。 在酸性水熱環(huán)境下以P123為模板劑、TEOS為硅源合成了光纖狀的介孔材料SBA-15，通過SAXRD、N2吸附-脫附、TEM和SEM對樣品進行了表征、分析。結(jié)果表明合成的光纖狀的SBA-15介孔材料具有長程有序的六方介孔結(jié)構(gòu)，主要由大約長為1.0μm、寬約為0.5μm棒狀結(jié)構(gòu)聚積而組成，樣品形貌呈現(xiàn)規(guī)則的光纖

5、狀結(jié)構(gòu)。以光纖狀介孔材料SBA-15為載體對PPL脂肪酶進行固定化，主要研究了不同固定時間0-36 h和不同緩沖溶液的pH=5.0-10.0對脂肪酶分子物理吸附的影響，酶的最大固定量為926 mg g-1，但其酶活性卻不是最大，固定酶最大催化活性為pH=6.0和3h。固定酶和自由酶催化三乙酸甘油酯水解的最佳pH值都為7.0，但固定酶卻有較寬的pH適應(yīng)范圍（6.0-9.0）。我們同時也研究了固定化酶的熱穩(wěn)定性和重復(fù)利用次數(shù)，在60℃條件下