本文關(guān)鍵詞：利用組裝方法制備木瓜蛋白酶—無(wú)機(jī)雜化納米材料

  更多相關(guān)文章： 納米花 多級(jí)結(jié)構(gòu) 固定化酶 木瓜蛋白酶

【摘要】：固定化技術(shù)使酶的穩(wěn)定性、儲(chǔ)存性及循環(huán)利用性得到了提高,被廣泛的應(yīng)用到化學(xué)合成中。大多數(shù)的固定化方法雖然可以提高酶的穩(wěn)定性,但是固定化后的酶存在以下缺點(diǎn):產(chǎn)生傳質(zhì)阻礙,由于合成條件劇烈使酶失活,酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化等。近幾十年,成功利用了納米/微米材料對(duì)酶進(jìn)行固定化,使得酶的穩(wěn)定性、活性和儲(chǔ)存性都得到了改善。已經(jīng)研制合成出的納米材料主要有納米顆粒、納米管、納米纖維、納米復(fù)合材料和多孔材料等。這些材料由于具有大的比表面積成為了酶固定化的良好載體。本課題利用生物酶和無(wú)機(jī)金屬鹽通過組裝的方法合成了一種具有多級(jí)花狀結(jié)構(gòu)的新型納米材料。通過傅里葉變換紅外光譜儀、X-射線衍射儀和能量色散X射線光譜儀確定了酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的組成和結(jié)構(gòu),這種具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的納米材料主要以木瓜蛋白酶為有機(jī)成分,三水合磷酸銅為無(wú)機(jī)成分。通過改變納米花的制備條件,包括溫度、pH值,研究各條件對(duì)納米花形貌結(jié)構(gòu)的影響。本文采用700 oC煅燒的方法除去納米花的有機(jī)成分,通過重量的變化準(zhǔn)確地計(jì)算出納米花中酶的實(shí)際含量,用作計(jì)算納米花的酶活力。以BAEE為底物,對(duì)納米花進(jìn)行酶活力測(cè)定。結(jié)合納米花的形貌特征,研究各因素對(duì)納米花酶活力的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著時(shí)間的變化納米花逐漸生長(zhǎng),先以木瓜蛋白酶-三水合磷酸銅復(fù)合物為骨架,隨著復(fù)合物進(jìn)一步的聚集,在72 h時(shí),形成多級(jí)納米花型結(jié)構(gòu)。改變緩沖溶液的p H值,納米花的形貌結(jié)構(gòu)有明顯的變化。當(dāng)初始酶濃度為0.25mg/m L時(shí),隨著緩沖溶液pH從6.0增加到9.0,納米花的結(jié)構(gòu)從致密球狀變化到疏松花朵狀。當(dāng)緩沖溶液p H為9.0,初始酶濃度為0.25 mg/mL時(shí),制備得到的納米花酶活力最高,達(dá)到13273 U/mg,與游離酶183 U/mg相比,提高到~7253%。此外,對(duì)納米花進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究,結(jié)果表明納米花與游離酶相比表現(xiàn)出極高的催化效率。納米花經(jīng)過6次反應(yīng)后,酶活力明顯下降,僅為1366 U/mg,但與游離酶相比,活性仍然相對(duì)較高。經(jīng)過對(duì)反應(yīng)后的納米花進(jìn)行SEM測(cè)定,發(fā)現(xiàn)納米花的花瓣受到一定程度的損壞,這進(jìn)一步證明了納米花形貌結(jié)構(gòu)的完整性對(duì)其酶活力有重要的影響。
【關(guān)鍵詞】：納米花 多級(jí)結(jié)構(gòu) 固定化酶 木瓜蛋白酶
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q814;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 傳統(tǒng)的酶固定化方法11-14
• 1.1.1 包埋法11-12
• 1.1.2 吸附法12
• 1.1.3 共價(jià)結(jié)合法12-13
• 1.1.4 交聯(lián)法13
• 1.1.5 固定化酶的性質(zhì)13
• 1.1.6 固定化酶的應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
• 1.2 納米材料及其制備14
• 1.2.1 納米材料14
• 1.2.2 納米材料的制備方法14
• 1.3 酶的納米級(jí)固定化14-18
• 1.3.1 酶的納米級(jí)固定化14-18
• 1.3.1.1 納米顆粒15
• 1.3.1.2 碳納米管15-16
• 1.3.1.3 納米纖維16-17
• 1.3.1.4 納米纖維膜17-18
• 1.3.2 新型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米花的合成研究18
• 1.4 納米級(jí)固定化酶的應(yīng)用與展望18-19
• 1.5 木瓜蛋白酶19-20
• 1.6 本論文的研究意義與內(nèi)容20-22
• 第二章 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的合成與表征22-41
• 2.1 前言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.2.1 原料22
• 2.2.2 儀器22-23
• 2.2.3 試劑23
• 2.2.4 緩沖液的配制23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-27
• 2.3.1 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的合成23-24
• 2.3.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的結(jié)構(gòu)表征24
• 2.3.2.1 掃描電子顯微鏡分析（SEM）24
• 2.3.2.2 透射電子顯微鏡分析（TEM）24
• 2.3.2.3 紅外分析（FT-IR）24
• 2.3.2.4 X-Ray粉末衍射測(cè)試（XRD）24
• 2.3.2.5 能譜分析（EDS）24
• 2.3.3 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的催化活性表征24-27
• 2.3.3.1 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的包埋率24-25
• 2.3.3.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花煅燒溫度的確定及其實(shí)際酶含量25
• 2.3.3.3 納米花煅燒后的表征25-26
• 2.3.3.4 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花酶活性測(cè)定26
• 2.3.3.5 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)26-27
• 2.3.3.6 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的回收利用27
• 2.4 結(jié)果與討論27-39
• 2.4.1 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的表征27-31
• 2.4.1.1 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的外觀特征27-28
• 2.4.1.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的SEM分析結(jié)果28-29
• 2.4.1.3 制備時(shí)間對(duì)酶-無(wú)機(jī)雜化納米花形貌的影響29-30
• 2.4.1.4 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的TEM分析結(jié)果30-31
• 2.4.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的結(jié)構(gòu)表征31-33
• 2.4.2.1 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的紅外光譜分析結(jié)果31-32
• 2.4.2.2 X-Ray衍射分析（XRD）32
• 2.4.2.3 能譜分析（EDS）32-33
• 2.4.3 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的催化活性33-39
• 2.4.3.1 考馬斯亮藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線33-34
• 2.4.3.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的包埋率34
• 2.4.3.3 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花煅燒溫度的確定34-35
• 2.4.3.4 納米花煅燒后的表征35-36
• 2.4.3.5 納米花中酶的含量36-37
• 2.4.3.6 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的酶活37
• 2.4.3.7 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)37-38
• 2.4.3.8 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的重復(fù)使用38-39
• 2.4.3.9 納米花在多次循環(huán)利用后的SEM分析結(jié)果39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第三章 制備條件對(duì)納米花形貌及活性的影響41-54
• 3.1 前言41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料41-42
• 3.2.1 原料41
• 3.2.2 儀器41-42
• 3.2.3 試劑42
• 3.2.4 緩沖液的配制42
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法42-43
• 3.3.1 不同制備條件下合成酶-無(wú)機(jī)雜化納米花42-43
• 3.3.1.1 不同pH值下制備納米花42-43
• 3.3.1.2 不同溫度下制備納米花43
• 3.3.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的結(jié)構(gòu)表征43
• 3.3.3 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的催化活性表征43
• 3.3.3.1 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花的包埋率43
• 3.3.3.2 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花中酶的含量43
• 3.3.3.3 酶-無(wú)機(jī)雜化納米花酶活性測(cè)定43
• 3.4 結(jié)果與討論43-53
• 3.4.1 不同制備條件下納米花的SEM結(jié)果分析43-48
• 3.4.1.1 不同制備pH值下納米花的SEM結(jié)果分析44-47
• 3.4.1.2 不同制備溫度下納米花的SEM結(jié)果分析47-48
• 3.4.2 不同制備條件下納米花的包埋率48-50
• 3.4.2.1 不同制備pH值下納米花的包埋率48-49
• 3.4.2.2 不同制備溫度下納米花的包埋率49-50
• 3.4.3 不同制備條件下納米花的酶含量50-52
• 3.4.3.1 不同制備pH值下納米花的酶含量50-51
• 3.4.3.2 不同制備溫度下納米花的酶含量51-52
• 3.4.4 不同制備條件納米花的酶活性52-53
• 3.4.4.1 不同制備pH值下納米花的酶活52
• 3.4.4.2 不同制備溫度下納米花的酶活52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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4 劉珍,梁偉,許并社,市野瀨英喜;納米材料制備方法及其研究進(jìn)展[J];材料科學(xué)與工藝;2000年03期

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本文編號(hào)：698591