發(fā)布時間：2017-03-30 01:00

  本文關(guān)鍵詞：三維有序大孔材料固定化酶的制備及催化性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三維有序大孔材料因其開放、連通的大孔及孔窗結(jié)構(gòu),在酶的固定化方面有廣泛應(yīng)用。本論文以三維有序大孔氧化硅為載體,分別利用共價結(jié)合法及包埋法進行酶的固定化研究,主要內(nèi)容如下:(1)三維有序大孔氧化硅仿生粘合固定化雙酶及催化性能。以多巴胺修飾的三維有序大孔氧化硅為載體,通過多巴胺與酶的共價結(jié)合作用制備固定化雙酶(GOD/HRP@3DOM-SiO2)。固定化過程的優(yōu)化確定GOD與HRP活性比為50 U:37.5U;GOD/HRP@3DOM-SiO2相對于游離酶有更好的熱穩(wěn)定性,65 oC PBS緩沖液中浸泡40 min,仍能保持21.41%的初始活性;GOD/HRP@3DOM-SiO2對葡萄糖檢測有較高的靈敏性,檢測限為0.99μmol/L;GOD/HRP@3DOM-SiO2相對于其他形式酶表現(xiàn)出更好的催化性能,且對葡萄糖有高度專一性。(2)含酶三維有序大孔氧化硅的原位構(gòu)建及催化性能。以水溶性聚丙烯酰胺為模板,向模板間隙填充含酶溶膠,凝膠老化后以緩沖溶液去除模板即制備含酶三維有序大孔氧化硅(3DOM-GOD/SiO2)。SEM、TEM及N2吸附-脫附實驗表明,3DOM-GOD/SiO2具有有序的大孔結(jié)構(gòu)且富含介孔,孔徑分別為500及6.56 nm;CLSM實驗表明,酶被成功包埋到硅材料中;固定化過程優(yōu)化確定GOD的包埋濃度為12mg/mL;3DOM-GOD/SiO2的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性及對變性劑的耐受性較游離酶有顯著提高;動力學(xué)實驗表明,大孔及介孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)傳輸有一定幫助作用,有利于傳質(zhì)阻力降低;分別以葡萄糖氧化酶及有機磷降解酶為模型酶,制備3DOM-GOD/SiO2及3DOM-OPH/SiO2,并分別用于溶液中葡萄糖及甲基對硫磷的檢測,發(fā)現(xiàn)其對極低濃度葡萄糖及甲基對硫磷有良好的響應(yīng),檢測限分別為0.91μmol/L和0.46μmol/L。(3)含雙酶三維有序大孔氧化硅的原位構(gòu)建及催化性能。制備含雙酶三維有序大孔氧化硅,并用于低聚異麥芽糖中葡萄糖的去除。SEM、TEM及N2吸附-脫附實驗表明,含雙酶三維有序大孔氧化硅具有多級孔結(jié)構(gòu),大孔及介孔孔徑分別為500和6.8nm,大孔間通過150 nm孔窗相連;CLSM實驗表明,酶被包埋在sol-gel形成的氧化硅中;對葡萄糖去除過程的優(yōu)化表明,在GOD與CAT活性比1:30,固定化酶量68.8mg,體系pH 7.0,35 oC,反應(yīng)8 h后,低聚異麥芽糖中葡萄糖的去除率可達98.67%;此雙酶系統(tǒng)在重復(fù)使用6次后,對葡萄糖的去除率仍高達75.19%。
【關(guān)鍵詞】：三維有序大孔氧化硅 固定化酶 多巴胺 溶膠-凝膠 低聚異麥芽糖
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q814.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 酶與酶的固定化10-11
• 1.2 三維有序大孔材料11-15
• 1.2.1 三維有序大孔材料制備過程12
• 1.2.2 三維有序大孔材料固定化酶12-14
• 1.2.3 以水溶性聚丙烯酰胺微球為模板制備三維有序大孔材料14-15
• 1.3 仿生粘合及固定化酶載體制備15-19
• 1.3.1 生物粘合現(xiàn)象及機理15-17
• 1.3.2 多巴胺17-19
• 1.4 溶膠-凝膠法固定化酶19-21
• 1.4.1 溶膠-凝膠法簡介19-20
• 1.4.2 溶膠-凝膠法固定化酶20-21
• 1.5 低聚異麥芽糖中葡萄糖的酶法去除21-22
• 1.5.1 低聚異麥芽糖簡介21
• 1.5.2 低聚異麥芽糖中葡萄糖的去除21-22
• 1.6 本論文的選題思路及主要工作22-24
• 第二章 三維有序大孔氧化硅仿生粘合固定化雙酶及催化性能24-36
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗材料及方法25-28
• 2.2.1 試劑25
• 2.2.2 儀器25
• 2.2.3 實驗方法25-28
• 2.3 結(jié)果與討論28-34
• 2.3.1 3DOM-SiO_2材料的表征28
• 2.3.2 GOD/HRP活性比對葡萄糖響應(yīng)的影響28-29
• 2.3.3 反應(yīng)時間對葡萄糖檢測的影響29-30
• 2.3.4 GOD/HRP@3DOM-SiO_2的熱穩(wěn)定性30-31
• 2.3.5 GOD/HRP@3DOM-SiO_2對不同濃度葡萄糖的檢測31-32
• 2.3.6 GOD/HRP@3DOM-SiO_2與其他形式酶對葡萄糖濃度檢測的比較32-33
• 2.3.7 無機鹽、糖類對葡萄糖檢測的影響33-34
• 2.4 小結(jié)34-36
• 第三章 含酶三維有序大孔氧化硅的原位構(gòu)建及催化性能36-56
• 3.1 引言36
• 3.2 實驗材料及方法36-40
• 3.2.1 試劑36-37
• 3.2.2 儀器37
• 3.2.3 實驗方法37-40
• 3.3 結(jié)果與討論40-53
• 3.3.1 PAM模板及固定化酶的表征40-43
• 3.3.2 GOD濃度的影響43-44
• 3.3.3 pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性44-47
• 3.3.4 酶對變性劑的耐受性47-48
• 3.3.5 動力學(xué)參數(shù)的測定48-50
• 3.3.6 3DOM-GOD/SiO_2用于葡萄糖的檢測50-51
• 3.3.7 3DOM-OPH/SiO_2用于有機磷農(nóng)藥的檢測51-53
• 3.4 小結(jié)53-56
• 第四章 含雙酶三維有序大孔氧化硅的原位構(gòu)建及催化性能56-66
• 4.1 引言56
• 4.2 實驗材料及方法56-58
• 4.2.1 試劑56-57
• 4.2.2 儀器57
• 4.2.3 實驗方法57-58
• 4.3 結(jié)果與討論58-65
• 4.3.1 固定化酶的表征58-60
• 4.3.2 GOD與CAT活性比對葡萄糖去除的影響60-61
• 4.3.3 酶用量對葡萄糖去除的影響61-62
• 4.3.4 反應(yīng)時間對葡萄糖去除的影響62-63
• 4.3.5 反應(yīng)溫度對葡萄糖去除的影響63
• 4.3.6 IMO溶液pH對葡萄糖去除的影響63-64
• 4.3.7 酶的重復(fù)使用性64-65
• 4.4 小結(jié)65-66
• 第五章 結(jié)論66-68
• 5.1 結(jié)論66
• 5.2 主要創(chuàng)新點66-68
• 參考文獻68-74
• 致謝74-76
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何余生,李忠,奚紅霞,郭建光,夏啟斌;氣固吸附等溫線的研究進展[J];離子交換與吸附;2004年04期

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本文編號：275816