磁性硅基纳米花固定化脂肪酶的制备及催化性能

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyqing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单分散核壳结构磁性硅基纳米材料因其比表面积高、孔体积大、易于分离等优势,在酶固定化方面有着广泛的应用。本论文成功制备了单分散核壳结构磁性硅基纳米材料,并以其为载体,利用共价结合法进行脂肪酶的固定化,考察了固定化脂肪酶的催化性能。主要研究内容如下:第一部分,以改进的Wensor III微乳液体系为基础,成功地制备了核壳结构磁性氧化硅纳米花(SiO2-nanoflowers),并对制备的SiO2-nanoflowers进行了表征。结果表明,SiO2-nanoflowers具有明显的花状褶皱结构、较大的孔体积(1.636 cm3/g)、比表面积(629.7 m2/g)和较强的饱和磁性(17 emu/g)。以SiO2-nanoflowers为载体,制备了固定化脂肪酶CALB@SiO2-nanoflowers。相较于游离酶,CALB@SiO2-nanoflowers具有更好的pH耐受性、热稳定性和储存稳定性。在乙酰丙酸丁酯、辛酯和十二酯的催化合成过程中,展现出较高的催化性能。重复使用10次后,CALB@SiO2-nanoflowers在三种物系中的酯化活性仍能保持初始活性的60.12%、88.07%和96.29%,远高于相同条件下商品酶N435的催化活性。第二部分,以第一部分为基础,加入不同质量比的有机硅与无机硅前驱体制备了核壳结构磁性有机-无机杂化氧化硅纳米花。以制备的两种纳米花为载体构建了固定化脂肪酶CALB@H-SiO2-nanoflowers-19和CALB@H-SiO2-nanoflowers-37。相较于CALB@SiO2-nanoflowers和游离脂肪酶,CALB@H-SiO2-nanoflowers-19和CALB@H-SiO2-nanoflowers-37在有机溶剂中表现出更好的pH稳定性、热稳定性和储存稳定性。另外,CALB@H-SiO2-nanoflowers-37在催化合成乙酰丙酸酯的过程中表现出比N435更加优越的催化性能。第三部分,以H-SiO2-nanoflowers-37为载体,制备固定化脂肪酶用于催化合成碳酸甘油酯。采用单一变量法对影响碳酸甘油酯产率的反应条件逐一优化。在最优反应条件下,甘油转化率为94.05%,碳酸甘油酯产率为88.53%,CALB@H-SiO2-nanoflowers-37的选择性为94.13%。重复使用7次后,碳酸甘油酯的产率仍能达到73.09%以上,酶活仍能保持初始活性的78.82%以上。以上结果明显优于使用无机硅纳米花固定化脂肪酶CALB@SiO2-nanoflowers和N435催化的反应。以CALB@SiO2-nanoflowers为催化剂进行反应时,重复使用7次后,碳酸甘油酯的产率仅为29.35%,酶活回收率为58.34%;而以N435为催化剂进行反应时,碳酸甘油酯的产率仅为10.29%,酶活回收率仅为17.06%。
其他文献
近年来,量子点(Quantum dots,QDs)因其半峰宽窄、亮度高、发光颜色随尺寸连续可调等优点在显示和照明领域具有极大的发展潜力。但在实际应用中还存在荧光强度低,发光性能不稳定等问题,而金属在特定频率光的照射下产生的电场可以增强附近荧光物质的发光性能,并可以通过对金属结构的设计实现对量子点荧光材料光学特性的有效调控。这些独特的性能使得具有表面等离激元特性的金属纳米阵列和荧光物质相结合,即等离
EMB(Electro-mechanical brake)是真正意义上的线控制动,完全摒弃了制动液,可实现与整车ABS、TCS、ESP、EBA等功能集成。提出了一种新的电动执行机构的方案,其相对电子机械制
在特定学科研究领域中,从科技文献中快速和正确地识别研究热点主题是了解该学科研究领域发展状况的重要手段,也是推动科技政策制定的重要环节。本文采用Relim算法从“动物遗
在区隔化族群制度下,苏联始终存在着多民族国家民族整合的难题。族群联邦制度规定的族群行政边界、差别化优惠政策强化的族属身份界限,使得民族边界意识在激进民主改革过程中,被
低影响开发措施为一类较为有效的城市雨洪管理方法,在海绵城市建设中应用较为广泛。为评估其水文效应,以深圳民治河流域为研究区域,构建SWMM城市雨洪模型,设计3种LID措施方案
拉曼成像技术为拉曼光谱技术的延伸,因其兼具拉曼光谱的分子指纹特性及图像分辨能力,被广泛应用于早期病变组织的诊断和监测。然而目前大多数拉曼成像技术采用基于激光点(线)
胃癌是一种常见的危害人类健康的疾病,其治疗方式主要依赖于手术切除,术后采用以化疗为主的辅助治疗。研究表明,胃癌血管新生在其发生、发展和转移过程中发挥重要作用。近年
目的:检测新疆维吾尔族宫颈癌中HPV16DNA、P53蛋白表达、MDM2基因表达及p53codon72多态性分布,探讨HPV16感染、P53蛋白表达、MDM2基因表达及p53多态性在宫颈癌致癌机制中的相互
背景与目的 乙醇脱氢酶1B(alcohol dehydrogenase-1B)和乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase-2)是乙醇复杂的代谢通路上两个重要的酶。ADH1B基因位于4号染色体长臂2区2带,A
目前,我国人口老龄化已经相当严峻,因此养老问题成为当前必须面对和解决的问题。机构养老作为我国养老服务体系的重要组成部分还远远不能满足当前养老需求。同时,高速老龄化