酶是一種重要的生物催化劑,它是由生物體產(chǎn)生的具有高效和專(zhuān)一催化功能的蛋白質(zhì)或RNA,在精細(xì)化工和制藥工業(yè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出較高的應(yīng)用價(jià)值和潛力。生物酶催化的優(yōu)點(diǎn)包括表現(xiàn)在底物的專(zhuān)一性、反應(yīng)的高效性以及反應(yīng)條件的溫和性,符合綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)。然而,由于其化學(xué)本質(zhì),生物酶具有明顯的缺點(diǎn),包括酶穩(wěn)定性差、難回收（溶于水）、需要價(jià)格昂貴的輔酶因子等。酶的固定化技術(shù)可以克服上述缺點(diǎn),目前用于酶固定化的材料大致可以分為三類(lèi):無(wú)機(jī)載體、高分子載體以及復(fù)合載體。金屬-有機(jī)框架（MOFs）是一種典型的復(fù)合材料,它是由有機(jī)配體和金屬離子或團(tuán)簇通過(guò)配位鍵自組裝形成的具有分子內(nèi)孔隙的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。近年來(lái),金屬有機(jī)框架作為一種新材料,廣泛應(yīng)用于酶蛋白分子的固定。酶-MOFs復(fù)合材料按制備方法主要分為:共價(jià)連接法、表面附著法、孔隙吸附封裝法和共沉淀法。腈水合酶是微生物降解腈類(lèi)物質(zhì)代謝途徑中的關(guān)鍵酶,催化腈類(lèi)化合物（-CN）生成酰胺化合物（-CONH₂）,作為一類(lèi)重要的工業(yè)酶催化劑已成功應(yīng)用于丙烯酰胺、煙酰胺和5-氰基戊酰胺等大宗化學(xué)品的規(guī)模生產(chǎn)。煙酰胺屬于B族維生素（V_b... 

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 生物催化
        1.1.1 酶概述
        1.1.2 酶催化在有機(jī)合成中的應(yīng)用
    1.2 酶的固定化
        1.2.1 酶固定化的概述
        1.2.2 酶固定化的方法
    1.3 金屬有機(jī)框架固定酶
        1.3.1 金屬有機(jī)框架材料
        1.3.2 金屬有機(jī)框架固定酶的方法
    1.4 腈水合酶與煙酰胺
        1.4.1 腈水合酶簡(jiǎn)介
        1.4.2 煙酰胺的應(yīng)用
    1.5 課題研究思路和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究思路
        1.5.3 課題研究?jī)?nèi)容
2 金屬框架材料ZIF-67的制備及結(jié)構(gòu)表征
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 試劑配制
        2.3.2 鈷離子與2-甲基咪唑摩爾比研究
        2.3.3 培養(yǎng)溫度對(duì)ZIF-67納米材料合成的影響
        2.3.4 ZIF-67納米材料的制備
        2.3.5 ZIF-67納米材料酸堿穩(wěn)定性研究
        2.3.6 ZIF-67納米材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究
        2.3.7 ZIF-67納米材料結(jié)構(gòu)表征
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 鈷離子與2-甲基咪唑摩爾比研究
        2.4.2 培養(yǎng)溫度對(duì)ZIF-67納米材料合成的影響
        2.4.3 ZIF-67 納米材料的TEM表征
        2.4.4 ZIF-67 納米的熱重分析(TGA)
        2.4.5 ZIF-67納米材料的氮?dú)馕摳椒治霰碚?br>        2.4.6 ZIF-67 納米材料的紅外分析(FT-IR)
        2.4.7 ZIF-67的酸堿穩(wěn)定性
        2.4.8 金屬有機(jī)框架材料ZIF-67結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
    2.5 小結(jié)
3 腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑的制備和結(jié)構(gòu)表征
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 菌種和質(zhì)粒
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 培養(yǎng)基配置
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)試劑配置
        3.3.3 菌體的收集與細(xì)胞破碎
        3.3.4 重組NHase1229的誘導(dǎo)表達(dá)
        3.3.5 腈水合酶的純化
        3.3.6 腈水合酶電泳樣品的制備
        3.3.7 蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定
        3.3.8 2-甲基咪唑和鈷離子濃度對(duì)腈水合酶活力的影響
        3.3.9 酶濃度對(duì)腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑制備的影響
        3.3.10 腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑的制備
        3.3.11 腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑活力的測(cè)定
        3.3.12 腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑表征
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 重組腈水合酶的誘導(dǎo)表達(dá)和純化
        3.4.2 2-甲基咪唑和鈷離子濃度對(duì)腈水合酶活力的影響
        3.4.3 酶蛋白濃度對(duì)腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑制備的影響
        3.4.4 腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑的表征
    3.5 小結(jié)
4 腈水合酶@ZIF-67復(fù)合催化劑的應(yīng)用評(píng)價(jià)
    4.1 前言
    4.2 材料與儀器
        4.2.1 主要的質(zhì)粒與載體
        4.2.2 主要的實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.3 主要的實(shí)驗(yàn)器材
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 培養(yǎng)基配置
        4.3.2 試劑配置
        4.3.3 菌體的收集與細(xì)胞破碎
        4.3.4 腈水合酶的純化
        4.3.5 腈水合酶電泳樣品的制備
        4.3.6 蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定
        4.3.7 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑的制備
        4.3.8 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑活力的測(cè)定
        4.3.9 薄層色譜分析法
        4.3.10 NHase1229@ZIF-67 催化劑的酶學(xué)性質(zhì)表征
        4.3.11 NHase1229@ZIF-67 催化劑動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定
        4.3.12 底物濃度對(duì)NHase1229@ZIF-67 催化劑活力的影響
        4.3.13 NHase1229@ZIF-67 催化劑重復(fù)利用的測(cè)定
        4.3.14 分批補(bǔ)料方式制備煙酰胺
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑的最適反應(yīng)溫度
        4.4.2 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑的最適反應(yīng)p H
        4.4.3 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑的熱穩(wěn)定性
        4.4.4 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑動(dòng)力學(xué)參數(shù)
        4.4.5 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑的重復(fù)利用
        4.4.6 底物濃度對(duì)催化反應(yīng)的影響
        4.4.7 NHase1229@ZIF-67 復(fù)合催化劑分批補(bǔ)料結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 NHase1229基因序列
作者簡(jiǎn)介
專(zhuān)利(申請(qǐng)中)
攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]金屬有機(jī)框架化合物在非均相催化反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 劉兵,介素云,李伯耿.  化學(xué)進(jìn)展. 2013(01)
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[5]MOF基上創(chuàng)立活性位的方法及其催化應(yīng)用[J]. 劉麗麗,張?chǎng)?徐春明.  化學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[6]新型金屬-有機(jī)骨架配位聚合物（MOF）的研究進(jìn)展[J]. 楊捷,沈磊.  化學(xué)工程師. 2009(12)
[7]葡萄糖氧化酶氧速率法測(cè)定血糖[J]. 陳波,黃海櫻,李惠芳,吳曉蔓.  中國(guó)煤炭工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2002(07)

博士論文
[1]磁性可再生載體的制備及其固定化糖化酶研究[D]. 趙光輝.蘭州大學(xué) 2011

碩士論文
[1]新型金屬有機(jī)框架材料固載酶生物微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D]. 溫莉茵.北京化工大學(xué) 2017
[2]金屬有機(jī)框架材料（MOFs）的制備及其固定化黃豆環(huán)氧化物水解酶的研究[D]. 岳東梅.華南理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3673045