树枝状大分子用于氨基酰化酶的固定化研究

摘要

树枝状大分子（Dendrimer）是一类新型的功能高分子化合物，它的特点是可以在分子水平进行分子的大小、形状和功能基团的设计。把树枝状大分子引到硅胶表面，可以大大增加硅胶的表面积、容量和选择性。固定化酶具有稳定性好、可重复并连续使用等优点，克服了游离酶对环境敏感、性质不稳定、易失活或死亡等缺点。聚酰胺-胺（PAMAM）作为一种性能优良的树枝状大分子，可作为酶的固定化载体，利用其自身的特点，提高单位面积内固定化酶量。 本文采用发散合成法，使用直径50μm的硅胶，经过氢氧化钠、去离子水、盐酸处理后，以3-氨丙基-三乙氧基硅烷（APTES）作为硅烷化试剂，通过丙烯酸甲酯与APTES的端氨基发生Micheal加成反应，得到0．5G的聚酰胺-胺（PAMAM），之后端酯基与乙二胺发生酰胺化反应，得到1．0G的枝形大分子PAMAM表面修饰的硅胶，重复以上过程，制得2．0G、3．0G树枝状大分子表面修饰的硅胶。采用氨基滴定、核磁共振、扫描电镜、荧光显微镜和元素分析等手段对合成产物的结构和性能进行了表征，结果表明合成的树枝状大分子具有良好的性能。 使用戊二醛交联氨基酰化酶与PAMAM，在戊二醛浓度为1%、交联时间4h、交联温度25℃的条件下固定氨基酰化酶，固定后的氨基酰化酶拥有较高的活性；以1．0G-3．0G树枝分子PAMAM分别与氨基酰化酶进行交联，发现固定化酶的活性呈逐代递增趋势。研究了pH、Co2+浓度和底物浓度对固定化酶活性的影响，结果表明，固定化氨基酰化酶的最佳反应条件为pH7．5，温度65℃。比较了游离酶和固定化酶的热稳定性和储存稳定性，结果表明，固定化酶的热稳定性和储存稳定性远远好于游离酶。固定化酶的半衰期为34d。 采用固定后的氨基酰化酶与N-乙酰-DL-蛋氨酸反应，用毛细管区带电泳（CZE）对酶解后的酶解液进行了研究。结果显示该固定化氨基酰化酶具有良好的效率、重现性和稳定性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章前言

1.1树枝状大分子

1.1.1树枝状大分子PAMAM的组成及结构特点

1.1.2 PAMAM的合成方法

1.1.3树枝状大分子的表征

1.1.4树枝状大分子的功能化

1.1.5树枝状大分子的应用

1.2酶的固定化技术

1.2.1固定化酶概述

1.2.2酶的固定化方法

1.2.3固定化酶载体材料的性能要求

1.2.4常用的固定化酶载体材料

1.3本课题的提出

第二章PAMAM表面修饰硅胶的合成和表征

2.1前言

2.2仪器和试剂

2.2.1实验仪器

2.2.2实验试剂

2.3 PAMAM表面修饰硅胶的合成

2.3.1合成路线

2.3.2PAMAM表面修饰硅胶的合成步骤

2.4 PAMAM表面修饰硅胶的表征

2.4.1氨基滴定

2.4.2 固体13C核磁共振谱图

2.4.3扫描电子显微镜(SEM)图像

2.4.4荧光显微镜(FM)图像

2.4.5元素分析(EA)

2.5结论

第三章氨基酰化酶的固定化研究

3.1前言

3.2仪器和试剂

3.2.1实验仪器

3.2.2实验试剂

3.3实验方法

3.3.1 戊二醛交联实验

3.3.2氨基酰化酶相对酶活的测定

3.4结果与讨论

3.4.1戊二醛交联反应最优条件的选择

3.4.2 0G-3.0G PAMAM表面修饰硅胶为基体的固定化酶相对酶活比较

3.4.3 固定化酶对N-乙酰-DL-蛋氨酸的酶解研究

3.4.4固定化酶的稳定性研究

3.5结论

第四章固定化酶酶解体系的毛细管电泳研究

4.1前言

4.2仪器和试剂

4.2.1 实验仪器

4.2.2实验试剂

4.3实验方法

4.4结果与讨论

4.4.1三种物质标样的出峰时间

4.4.2固定化酶酶解体系的毛细管电泳分离

4.5结论

第五章结论

参考文献

致 谢

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