磁性微球用于乳糖酶的固定化研究.pdf

1、磁性高分子微球是最近發(fā)展起來的一種新型功能高分子材料，它是有機一無機納米復合粒子，具有磁性，在外加磁場作用下很容易進行分離和磁性導向，現作為酶、細胞、藥物等的載體被廣泛地應用到了生物工程、細胞學和生物醫(yī)學等領域。將殼聚糖和磁性納米粒子結合制備磁性殼聚糖微球，具有重要的學術意義和應用價值。磁性殼聚糖微球因其表面具有與生物活性物質反應的活性羥基和氨基，可被廣泛用于生物活性物質的載體，同時又因其具有磁性，在外加磁場作用下能快速分離，使原來昂貴

2、、低效的分離技術變得低廉、高效。本文選用殼聚糖制備的磁性微球作為固定化乳糖酶的載體材料。固定化的乳糖酶可以重復回收使用，既節(jié)約酶的消耗量，又為自動化生產管理提供了便利的條件。 本論文主要包括以下三個方面的內容： 以氯化亞鐵、氯化鐵、氫氧化鈉為主要原料，采用化學共沉淀法合成了Fe304磁性粒子，并對Fe304粒子的平均粒徑、分散穩(wěn)定性、相對磁性大小進行了測試與表征。用正交設計法優(yōu)化了Fe304微粒的合成工藝條件，得到制備F

3、e304粒子的最佳實驗條件為Fe2+/Fe3+的物質的量之比為2：1、共沉淀時的pH值為11、熟化溫度為90℃、表面活性劑(PEG)的用量為40ml，此時制得的Fe304粒子粒徑最小，為78nm，Fe304溶液的分散穩(wěn)定性最好，相對磁性最強。從Fe304的掃描電鏡圖可以看出，Fe304微粒晶體顆粒為納米級。 以Fe304磁性粒子為內核，液體石蠟為分散介質，Span.80為乳化劑，戊二醛為交聯(lián)劑，采用反相懸浮交聯(lián)法制備磁性殼聚糖微

4、球(M-CS)，探討了交聯(lián)時間、反應溫度、殼聚糖濃度、Fe304/CS質量比、戊二醛用量、分散介質用量等因素對磁性殼聚糖微球性能的影響，并對其形態(tài)、粒徑、分散性、磁響應性進行了初步表征。磁性殼聚糖微球在外加磁場下具有強磁性能，在自然狀態(tài)下具有良好的懸浮穩(wěn)定性。殼聚糖與Fe304納米粒子形成的復合微粒呈球狀，納米粒子被包裹在微球內，為核殼結構，且微球表面較平滑，單分散性好。制備的M-CS粒徑介于1lam～151am之間，該粒徑利于微球在反

5、應體系中分散和磁分離。將磁性殼聚糖微球(M-CS)用于乳糖酶的固定化?？紤]加酶量、磁性微球本身的性質、緩沖液的pH值、固定化時間對固定化效果的影響，確定了最佳固定化條件。與游離酶相比，固定化酶有更寬的pH適用范圍；游離酶的最佳催化溫度為40℃，固定化酶最佳催化溫度為45℃，比游離酶提高了5℃，固定化后的乳糖酶的溫度耐受性有所提高；固定化后的乳糖酶的米氏常數比游離酶下降，說明乳糖酶在固定化后其結合底物的能力有所增強；固定化酶反復使用5次后