聚乙烯醇包埋粘土微球的制備及其固定化酶的研究.pdf

1、本研究探索了用粘土材料為載體,通過(guò)對(duì)載體的氨基化改性而提高酶的固定化率,在配以聚乙烯醇凝膠包埋粘土微球制成復(fù)合性固定化酶的工藝。并將該工藝用于α-淀粉酶和木瓜蛋白酶固定化酶制備。進(jìn)而研究了兩種固定化酶的性質(zhì)。
　　通過(guò)粘土的氨基化處理,得到了氨基修飾的粘土載體。改性粘土的紅外光譜表明,粘土已氨基化。結(jié)果顯示,水作為催化劑能夠增加氨基的引入量。
　　研究了凍融法制備聚乙烯醇(PVA)復(fù)合凝膠和硼酸法制備聚乙烯醇復(fù)合凝膠兩種工藝

2、,結(jié)果表明凍融法制備聚乙烯醇復(fù)合凝膠比硼酸法制備聚乙烯醇復(fù)合凝膠承受的拉伸強(qiáng)度更大,可高達(dá)3.29Mpa。而且隨PVA濃度增大,其凝膠所承受的拉伸強(qiáng)度也越大。
　　研究了粘土對(duì)復(fù)合凝膠力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明復(fù)合凝膠拉伸強(qiáng)度在加入粘土初始時(shí)是減弱的,但隨著粘土比例的增加,復(fù)合凝膠的應(yīng)力逐漸增強(qiáng)。
　　研究揭示PVA凝膠的性質(zhì)與其含水量有關(guān),含水量在40％時(shí)呈現(xiàn)粘性,水分越少粘性越弱,彈性越大。水分越多,其粘性越大,而彈性越小

3、。在含水量少的情況下,凝膠承受的拉伸強(qiáng)度越大。
　　研究揭示了溶脹介質(zhì)的電解質(zhì)對(duì)PVA凝膠的溶脹性有明顯影響,凝膠在去離子水中平衡溶脹比大于其在生理鹽水中總的平衡溶脹比。溶劑和溶質(zhì)對(duì)凝膠的溶脹起協(xié)同作用。
　　結(jié)果還表明,相同濃度的PVA復(fù)合凝膠的溶脹性明顯小于PVA水凝膠,平衡溶脹比下降一倍左右,不同粘土含量的復(fù)合凝膠的對(duì)平衡溶脹比差距不大。
　　用戊二醛活化粘土微球進(jìn)行固定α-淀粉酶,當(dāng)戊二醛濃度在3%,室溫中性條

4、件下固定4h,給酶量為20mg時(shí),固定化酶蛋白載量可達(dá)62.6mg/g,當(dāng)PVA濃度為10%粘土比例為1:1時(shí)凍融法制備固定化酶,此時(shí)固定化酶的效果最好;固定化酶的最適pH為6.6,最適溫度為75℃,Km值為577.2mg/L。pH穩(wěn)定性和溫度的穩(wěn)定性都比原酶有了提高,在重復(fù)利用9次后殘余酶活達(dá)到75.3%。
　　用戊二醛活化粘土微球固定木瓜蛋白酶,當(dāng)戊二醛濃度在2%,室溫中性條件下固定3h,給酶量為20mg時(shí),固定化酶蛋白載量可

5、達(dá)59.4mg/g,當(dāng)PVA濃度為10%粘土比例為1:1時(shí)凍融法制備固定化酶,此時(shí)固定化酶的效果最好;固定化酶的最適pH為7.0,最適溫度為50℃,Km值為35.56mg/L。先共價(jià)結(jié)合再PVA包埋的固定化酶,在pH穩(wěn)定性和溫度的穩(wěn)定性都比原酶有了提高,重復(fù)使用9次以后,固定化酶的酶活保持了原來(lái)的74.6%。
　　結(jié)果表明粘土和聚乙烯醇適合做固定化酶的材料。
　　總之,本研究通過(guò)對(duì)粘土的氨基化處理,得到了氨基修飾的粘土載體,