表面活性劑聚集體微結構對增溶-固定化酶催化性質(zhì)的影響.pdf

1、酶是一種生物催化劑。在溫和的反應條件下，酶具有較好的催化活性和選擇性（包括化學選擇性、區(qū)域選擇性和立體選擇性）。利用酶進行物質(zhì)的合成與轉化，是生物學和化學交叉領域研究的熱點之一。隨著綠色化學的發(fā)展，離子液體由于其獨特的物理化學性質(zhì)被廣泛用作生物催化反應的溶劑。然而，在純親水性離子液體介質(zhì)中，酶能在單分子水平分散，但通常沒有催化活性。而在疏水性離子液體介質(zhì)中，酶有催化活性，但不能在單分子水平上分散。盡管離子液體具有可設計性，酶在離子液體中

2、的溶解度與酶活力的保持的矛盾目前還難以調(diào)和。由此可見，構建不同的微環(huán)境，研究微結構對酶學性能的影響對指導設計基于離子液體的高催化性能體系有重要幫助。為此，本文嘗試開展了以下幾方面工作:
　　1.基于陽離子/非離子表面活性劑復配的疏水離子液體包水微乳液的構建、表征及應用
　　在過去的十幾年中，水/油微乳液常常成為酶催化研究的首選介質(zhì)。使用疏水性離子液體取代揮發(fā)性的油構筑的離子液體基微乳液，綜合了離子液體和微乳液各自的優(yōu)點。關于

3、疏水離子液體基微乳液的構建、表征及在生物上的應用方面，國內(nèi)外已經(jīng)有一些報道。但到目前為止，由陽離子表面活性劑穩(wěn)定的W/IL微乳液報道幾乎沒有?；谏鲜鲈?，我們通過陽離子表面活性劑溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑([C14mim]Br)和非離子表面活性劑TritonX-100復配，構建了一個具有正電性界面膜的W/IL微乳液。繪制了[C14mim]Br與TritonX-100不同摩爾比的[C14mim]Br/TritonX-100/H2O/

4、[Bmim]PF6的擬三元相圖。通過電導率的測定將擬三元相圖的單相區(qū)劃分為W/IL、雙連續(xù)、IL/W三種微乳液。通過歸一化的紅外光譜表明微乳液中水以不同形式存在。不同W0下CoⅡ為探針的紫外吸收光譜進一步證明了本體水的存在。增溶在W/IL微乳液中的漆酶具有催化活性，但W/IL微乳液界面對漆酶活力的表達有抑制作用。通過對界面電性質(zhì)對漆酶的催化活性的影響研究，發(fā)現(xiàn)三種不同電性的表面活性劑對漆酶的抑制作用大小依次為[C14mim]Br＞Tri

5、tonX-100＞AOT。
　　2.陽離子表面活性劑溴化正十二烷基吡啶在丙酮/水中形成的凝膠的表征及其在酶的固定化方面的潛在應用
　　在實際應用中，雖然由兩親性表面活性劑穩(wěn)定的的微乳液被廣泛認為是酶催化反應有效介質(zhì)，然而，酶的重復利用仍是亟待解決的問題。微乳液凝膠作為酶的固定化的良好載體給了我們很好的啟示。相對于水溶液中的脂肪酶，增溶在凝膠骨架中的酶以更剛性結構存在，不但能保持催化活性，增強穩(wěn)定性，凝膠骨架的微通道也有利底物

6、的傳質(zhì)?；诖蠓肿拥哪z固定化酶已有報道。然而，基于小分子凝膠的固定化酶研究鮮有報道。
　　我們報道了一個由陽離子表面活性劑形成的新型的凝膠體系。研究發(fā)現(xiàn)在沒有添加劑的幫助下，溴化正十二烷基吡啶在丙酮/水的混合物中能夠形成凝膠。并通過流變學、形貌學、FT-IR、1HNMR等方法對凝膠的結構和膠凝機制進行了研究。丙酮/水的混合物中的凝膠因子在氫鍵作用、范德華力和其它非共價鍵作用的驅使下能夠自組裝形成棒狀纖維結構，這些纖維結構相互纏繞