發(fā)布時(shí)間：2017-08-22 11:39

  本文關(guān)鍵詞：硅烷凝膠改性及應(yīng)用于固定化脂肪酶的研究

  更多相關(guān)文章： 硅烷改性 脂肪酶 固定化 生物印跡 酯化

【摘要】：溶膠-凝膠(Sol-gel)固定生物大分子是以四乙氧基硅烷(TEOS)或四甲氧基硅烷(TMOS)等硅氧烷前驅(qū)體為原料,通過一系列水解、縮合(縮聚)、老化形成凝膠網(wǎng)絡(luò)的過程,在此過程中,凝膠圍繞生物大分子并將其包埋其中。由于TEOS固定脂肪酶存在生物相容性較差等問題,因此本論文選用丙三醇改性TEOS并得到了生物親和性較好的硅烷凝膠前體,然后以此進(jìn)行固定化酶的研究,研究了固定化酶過程中的固定化工藝;并且對(duì)脂肪酶采用生物印跡方式誘導(dǎo)然后再進(jìn)行固定化的研究,制備得到了酯化活性較高的丙三醇改性硅烷凝膠固定化生物印跡脂肪酶。首先,論文選用丙三醇改性TEOS得到親水性硅烷凝膠前體,以改性后的產(chǎn)物溶解性為考察指標(biāo),采用紅外光譜以及13C-NMR和1H-NMR進(jìn)行化學(xué)表征,得到了丙三醇改性硅烷凝膠前體的最佳制備工藝:選擇無溶劑體系進(jìn)行反應(yīng),底物TEOS為50 m L,TEOS:丙三醇為1:0.25(mol:mol),5g 732型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,反應(yīng)溫度為50℃,水浴振蕩器振蕩速率選擇為180 rpm,反應(yīng)時(shí)間72 h。在此最適宜條件下制備得到的硅烷凝膠前體具有較好的親水性,溶解性達(dá)到0.58 g/mL。然后,以丙三醇改性TEOS得到的親水性硅烷凝膠前體為載體,進(jìn)行了對(duì)假絲酵母脂肪酶固定化的工藝研究,以固定化酶催化酯化活性為考察指標(biāo),得到了固定化脂肪酶的最佳固定化工藝:0℃冰水混合浴條件下,改性硅烷凝膠與脂肪酶質(zhì)量比為3:1,pH 7.8的磷酸鹽緩沖液,80 mg致孔劑聚乙烯醇600(PEG 600),250μL硅烷偶聯(lián)劑3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)。采用該條件下制備得到的改性硅烷凝膠固定化脂肪酶,其催化酯化活性是游離脂肪酶的1.42倍。最后,采用改性后的硅烷凝膠前體對(duì)生物印跡脂肪酶進(jìn)行了固定化處理,通過固定化的方式保持印跡過程中酶與印跡配體結(jié)合時(shí)所處的最佳催化空間構(gòu)象,探究了生物印跡過程對(duì)固定化印跡脂肪酶催化酯化活性的影響。討論了固定化生物印跡脂肪酶印跡過程中的最佳工藝:選擇橄欖油和棕櫚酸甲酯雙底物作為印跡模板,脂肪酶與印跡模板質(zhì)量比為5:2、乙醇做助溶劑(印跡模板與助溶劑質(zhì)量比為1:2),吐溫-80(Tween80)作為表面活性劑,其用量為15 mg/mL,90 W功率超聲輔助印跡6 min分鐘、選擇正己烷作為模板洗脫劑并采用超聲去除模板。在該條件下制備得到的改性硅烷凝膠固定化生物印跡脂肪酶催化酯化活性是游離酶的3.84倍,是生物印跡脂肪酶的1.65倍。
【關(guān)鍵詞】：硅烷改性 脂肪酶 固定化 生物印跡 酯化
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R943
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-29
• 1.1 脂肪酶簡介11-12
• 1.2 脂肪酶的固定化技術(shù)12-13
• 1.3 溶膠-凝膠固定生物大分子13-18
• 1.3.1 溶膠-凝膠固定生物大分子原理及過程13-15
• 1.3.2 溶膠-凝膠法固定化酶的特點(diǎn)15-17
• 1.3.3 改性硅烷凝膠制備過程及特點(diǎn)17-18
• 1.4 生物印跡技術(shù)18-25
• 1.4.1 生物印跡概念的提出及發(fā)展18-19
• 1.4.2 生物印跡脂肪酶原理及分類19-22
• 1.4.3 生物印跡技術(shù)研究進(jìn)展22-25
• 1.5 溶膠-凝膠固定生物印跡脂肪酶25-27
• 1.5.1 溶膠-凝膠固定生物印跡脂肪酶的原理25-26
• 1.5.2 溶膠-凝膠固定生物印跡脂肪酶的制備方法26-27
• 1.5.3 溶膠-凝膠固定生物印跡脂肪酶的研究進(jìn)展27
• 1.6 論文選題目的及意義27-29
• 第二章 改性硅烷凝膠前體的制備及條件優(yōu)化29-43
• 2.1 引言29-30
• 2.2 試劑與儀器30
• 2.2.1 試劑30
• 2.2.2 儀器30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法30-32
• 2.3.1 丙三醇改性硅烷凝膠前體的合成30
• 2.3.2 丙三醇改性硅烷凝膠前體合成的條件優(yōu)化30-32
• 2.3.3 丙三醇改性硅烷凝膠前體的分析檢測(cè)32
• 2.4 結(jié)果與討論32-42
• 2.4.1 反應(yīng)介質(zhì)的選擇32-33
• 2.4.2 原料摩爾比的選擇33-34
• 2.4.3 反應(yīng)溫度的選擇34-35
• 2.4.4 反應(yīng)時(shí)間的選擇35-36
• 2.4.5 固體酸催化劑的用量的選擇36
• 2.4.6 反應(yīng)底物用量研究36-37
• 2.4.7 恒溫水浴振蕩器的振蕩速率研究37-38
• 2.4.8 前體的化學(xué)表征38-41
• 2.4.9 不同溶解性能的丙三醇改性硅烷凝膠前體的紅外光譜比較41-42
• 2.5 本章結(jié)論42-43
• 第三章 改性硅烷凝膠對(duì)假絲酵母脂肪酶活性的影響研究43-56
• 3.1 引言43
• 3.2 試劑與儀器43-44
• 3.2.1 試劑43-44
• 3.2.2 儀器44
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法44-46
• 3.3.1 假絲酵母脂肪酶液的制備44
• 3.3.2 丙三醇改性硅烷凝膠前體的合成44
• 3.3.3 假絲酵母脂肪酶的固定化44-45
• 3.3.4 改性硅烷凝膠固定化脂肪酶酯化活力的測(cè)定45-46
• 3.4 結(jié)果與討論46-55
• 3.4.1 緩沖液pH對(duì)固定化酶活性的影響46
• 3.4.2 固定化水浴溫度對(duì)固定化酶活性的影響46-47
• 3.4.3 凝膠用量對(duì)固定化酶活性的影響47-48
• 3.4.4 干燥方式對(duì)固定化酶活性的影響48-49
• 3.4.5 干燥時(shí)間對(duì)固定化酶和游離酶催化酯化反應(yīng)的影響49-50
• 3.4.6 PEG種類與用量對(duì)固定化過程中酶活性的影響50-51
• 3.4.7 APTES對(duì)固定化過程中酶活性的影響51-52
• 3.4.8 老化時(shí)間對(duì)固定化酶活性的影響52-53
• 3.4.9 固定化酶與游離酶酯化活性的研究53-55
• 3.5 本章結(jié)論55-56
• 第四章 改性硅烷凝膠固定化印跡脂肪酶催化酯化活性的研究56-71
• 4.1 前言56
• 4.2 試劑與儀器56-57
• 4.2.1 試劑56
• 4.2.2 儀器56-57
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法57-58
• 4.3.1 固定化生物印跡脂肪酶的制備57-58
• 4.3.2 改性硅烷凝膠固定化印跡酶酯化活力的測(cè)定58
• 4.3.3 固定化酶和游離酶催化酯化活性的比較58
• 4.4 結(jié)果與討論58-70
• 4.4.1 生物印跡模板對(duì)固定化生物印跡酶酯化活性的影響58-60
• 4.4.2 助溶劑對(duì)固定化生物印跡酶酯化活性的影響60-61
• 4.4.3 表面活性劑對(duì)固定化生物印跡酶酯化活性的影響61-63
• 4.4.4 生物印跡時(shí)間和溫度對(duì)固定化生物印跡酶活性的影響63-66
• 4.4.5 超聲輔助印跡對(duì)固定化生物印跡酶酯化活性的影響66-67
• 4.4.6 雙底物模板誘導(dǎo)對(duì)固定化生物印跡酶活性的影響67-68
• 4.4.7 模板洗脫方式對(duì)固定化生物印跡酶活性的影響68-69
• 4.4.8 固定化印跡酶與游離酶酯化活性的研究69-70
• 4.5 本章結(jié)論70-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-81
• 碩士期間發(fā)表的論文81-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：718965