微环境对PPL在SBA-15上固定化及固定化酶性能的影响

摘要

本文以SBA-15为固定化酶载体，利用较大孔径的SBA-15与酶分子之间的较弱相互作用，实现了酶的固定化，考察了不同几何微环境和化学微环境SBA-15对猪胰脂肪酶(PPL)扩散/吸附的影响，以及化学微环境对固定化酶性能的影响。 利用水热合成法合成SBA-15，除采用加入扩孔剂TMB方法，又提出了通过调变晶化温度来实现SBA-15孔径的调变，在100℃-140℃晶化温度范围可以合成孔径为6nm到10nm的SBA-15，调变晶化温度法合成的SBA-15的有序度和均一度明显高于通过加入TMB法合成的SBA-15。利用原位合成法将二甲基或二异丙基基团引入到介孔材料的孔道中，产物SBA-15具有良好的介孔有序结构，表面含有烷基具有疏水性质。 研究了以不同孔径和不同表面性质的SBA-15载体上PPL的扩散/吸附行为，并用三种常见的动力学模型：准一级、准二级和粒内扩散模型对吸附动力学数据进行拟合，发现准一级动力学模型不符合，粒内扩散模型部分符合，准二级动力学模型很符合SBA-15吸附PPL过程，由二级动力学常数计算出的的吸附阶段的活化能表明PPL在SBA-15中扩散/吸附过程属于物理吸附过程。进一步对PPL在SBA-15孔道中扩散/吸附过程进行研究，采用蛋白质在圆柱形孔道中的限制性扩散方/吸附方程对动力学数据进行拟合，得出PPL 在孔径较小或者在烷基改性的SBA-15固定化过程主要由扩散控制，随着孔径的增大扩散作用减弱，PPL在SBA-15内表面的吸附作用越来越明显。改性后的SBA-15与未改性的SBA-15固定化酶进行对比，固定化效率和催化性能更优。固定化酶与游离酶相比，固定化酶的最适温度、pH稳定性、热稳定性和储藏稳定性与载体的微环境有很大的关系。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章绪论

1.1酶的概述

1.1.1酶结构特点

1.1.2酶催化特性

1.1.3酶催化反应机制

1.1.4脂肪酶概述

1.1.5酶制剂中存在的问题

1.2固定化酶概述

1.2.1固定化酶概念

1.2.2固定化酶的优点

1.2.3固定化酶的方法

1.2.4固定化酶的制备原则

1.2.5固定化酶中存在的问题

1.3介孔材料的概述

1.3.1介孔材料的结构特点

1.3.2介孔材料固定化酶的研究现状

1.4论文选题目的和意义

1.5本论文主要研究内容

第二章介孔材料结构调变

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验药品

2.2.2 SBA-15孔径调控

2.2.3 SBA-15表面性质调控

2.2.4结构表征

2.3结果与讨论

2.3.1 SBA-15孔径调变

2.3.2 SBA-15表面性质调变

2.4本章小结

第三章微环境对PPL在SBA-15上扩散/吸附过程的影响

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验药品

3.2.2缓冲溶液的配制

3.2.3 PPL在SBA-15扩散/吸附动力学

3.2.4 PPL在SBA-15上吸附平衡

3.3结果与讨论

3.3.1影响PPL在SBA-15上扩散/吸附的因素

3.3.2 PPL吸附平衡等温线

3.3.3扩散/吸附动力学

3.4本章小结

第四章化学微环境对固定化酶性能的影响

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验药品

4.2.2三乙酸甘油酯乳状液的配制

4.2.3 PPL的固定化

4.2.4酶固定量的测定

4.2.5固定化酶的结构表征

4.2.6酶活的测定

4.2.7固定化酶最适反应温度的测定

4.2.8固定化酶稳定性的测定

4.3结果与讨论

4.3.1固定化酶的孔结构

4.3.2固定化酶的紫外谱图

4.3.3固定化酶活力

4.3.4固定化酶的最适反应温度

4.3.5固定化酶的稳定性

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

附录

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者简介