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仿生硅化过程用于固定化酶,克服了传统溶胶凝胶法的缺点,在温和条件下(室温,中性pH)更好保持酶的活性,提高包埋率和包埋能力；创造更适宜的微环境,显著提高酶的稳定性。不仅为固定化酶技术提供了新的方法,而且进一步拓展了仿生矿化的应用。本论文主要研究仿生制备纳米氧化硅载体用于固定化酶,主要研究内容如下：首先,以聚乙烯亚胺(PEI)为诱导剂诱导纳米氧化硅形成,同时固定化辣根过氧化物酶(HRP)。FT-IR表征结果证实载体为氧化硅,且HRP被成功固定于载体中。SEM分析显示,生成的含HRP的氧化硅粒子为200-500 nm的球形颗粒。固定化HRP的包埋率为65.3%,酶活回收率为70.8%,稳定性得到显著提高。将固定化HRP用于处理含酚废水,苯酚去除率最高可达73.1%。固定化HRP重复使用5次,仍保留初始催化活性的51.7%。其次,研究了木瓜蛋白酶(papain)自诱导仿生合成氧化硅的同时将其自身包埋固定化的过程。考察了不同因素对固定化效果的影响,实验结果表明,固定化papain的包埋率最高达82.6%,酶活回收率达83.1%。与游离papain相比,固定化papain显示出良好的温度、pH、储存和重复使用稳定性。初步探讨了木瓜蛋白酶自诱导仿生硅化过程的机理。对动力学常数的研究表明,papain经自诱导仿生固定化后其底物亲和性并没有受到严重破坏。最后,将papain交联固定在氨基修饰过的磁性粒子上,通过papain诱导使磁性粒子(MNPS)表面包覆一层氧化硅,并同时将papain包埋于其中,实现温和固定化和高效分离的有效结合。FT-IR显示MNPS表面成功修饰了氨基功能基团,且磁性粒子交联酶(EMNPS)表面包覆有仿生硅化形成的氧化硅。SEM显示经氧化硅包覆后样品的平均粒径增大,分散性得到改善。研究发现磁载体最大载酶量为0.24 mg papain-mg-1 MNPS,此时EMNPS和交联酶后包覆氧化硅(EMNPS/SiO2)的活性分别3.72和3.66 u·mg-1 MNPS。EMNPS/SiO2的各项稳定性比EMNPS有了进一步提升。与游离papain相比,EMNPS与底物的亲和力略有升高,而EMNPS/SiO2与底物的亲和力降低。