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(jī)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(jìn)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(shí)際運(yùn)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(jìn)行了表征，結(jié)果表明靜止?fàn)顟B(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(jìn)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(jìn)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(jìn)行了表征，結(jié)果表明脂肪酶的進(jìn)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(jìn)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(jìn)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