改性PVA/壳聚糖复合小球的合成及其用于固定化过氧化氢酶

摘要

过氧化氢酶是一种能够高效催化分解过氧化氢,使其成为水和氧气的生物大分子,在纺织上广泛应用于氧漂废水中过氧化氢的去除。将过氧化氢酶固定化来增强其稳定性国内外学者作了大量的研究。本文通过使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)将聚乙烯醇(PVA)表面的大量-OH改性为-NH2,并通过戊二醛与壳聚糖分子形成共价交联,最后用于固定化过氧化氢酶。期间对固定化过程进行了优化,并对得到的固定化酶的性质进行了考察。
　　首先,通过使用FTIR图谱及SEM对载体及固定化酶进行分析,发现改性过程及固定化酶过程都成功进行了。本文对主要的固定化条件(APTES加入量、戊二醛浓度、酶浓度)进行了考察,得到了最优固定化条件:使用2mLAPTES对100mLPVA进行表面改性,使用5％的戊二醛对载体进行活化交联,最后用1.25mg/mL的酶溶液得到固定化过氧化氢酶。通过比较还发现,改性组的酶活比为对照组的高出26%左右。
　　其次,通过将改性组的性质与游离酶、对照组的进行比较,发现对照组和改性组的最适温度为45℃,比游离酶高出20℃;最适pH为7,与游离酶的相同。改性组对表面活性剂、氧漂稳定剂、乙醇的抵抗能力都比对照组和游离酶的要强;改性组的热稳定性、pH稳定性、贮藏稳定性都好于对照组的,而对照组的又好于游离酶的。此外,对照组和改性组在使用9次以后,都仍然能保留初始酶活的90%以上。

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第一章 前言

第二章 文献综述

2.1酶的固定化

2.1.1固定化酶概述

2.1.2酶的固定化方法

2.1.3固定化酶的应用

2.2过氧化氢酶

2.2.1过氧化氢酶简介

2.2.2过氧化氢酶的应用

2.3固定化酶载体

2.3.1固定化酶载体简介

2.3.2固定化酶载体的改性及活化

2.3.3壳聚糖用作固定化酶载体

2.3.4聚乙烯醇用作固定化酶载体

2.4本章小结

第三章 材料的改性及固定化过氧化氢酶

3.1实验试剂与仪器

3.2实验方法

3.2.1聚乙烯醇的改性

3.2.2改性聚乙烯醇/壳聚糖复合载体小球的合成

3.2.3固定化过氧化氢酶的制备

3.2.4固定化过氧化氢酶负载量测定

3.2.5过氧化氢酶活性的测定

3.2.6载体的吸水溶胀性测定

3.2.7载体及固定化酶的红外表征

3.2.8载体及固定化酶的SEM表征

3.3实验结果与讨论

3.3.1过氧化氢及牛血清蛋白标准曲线

3.3.2载体的吸水溶胀性

3.3.3载体及固定化酶的红外表征结果

3.3.4载体及固定化酶的SEM表征结果

3.3.5 APTES加入量对固定化酶的影响

3.3.6戊二醛浓度对固定化酶的影响

3.3.7酶浓度对固定化酶的影响

3.4本章小结

第四章 固定化过氧化氢酶性质的研究

4.1实验试剂与仪器

4.2实验方法

4.2.1过氧化氢酶活性的测定

4.2.2温度对过氧化氢酶活性的影响

4.2.3 pH对过氧化氢酶活性的影响

4.2.4表面活性剂及氧漂稳定剂对过氧化氢酶活性的影响

4.2.5乙醇对过氧化氢酶活性的影响

4.2.6过氧化氢酶的温度热稳定性

4.2.7过氧化氢酶的pH稳定性

4.2.8过氧化氢酶的贮藏稳定性

4.2.9固定化过氧化氢酶的重复实用性

4.3实验结果与讨论

4.3.1酶的最适温度及pH

4.3.2氧漂稳定剂和表面活性剂对酶活的影响

4.3.3乙醇对酶活的影响

4.3.4酶的热稳定性

4.3.5酶的pH稳定性

4.3.6酶的贮藏稳定性

4.3.7酶的重复使用性

4.4本章小结

第五章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢