磁性磷脂酶D交联酶聚集体的制备及其酶学性质

以磁性Fe3O4为载体,采用吸附-聚集-交联的方法固定来源于Streptomyces chromofuscus的磷脂酶D （scPLD）。该方法制备的磁性磷脂酶D交联酶聚集体（MCLEA）酶活回收率可达72.89%,酶活为（437±6.60）U/g。与游离酶相比,MCLEA在不同温度和pH下的稳定性都得到了一定程度的提升,但由于与底物的亲和力降低,需要更高浓度的磷脂酰胆碱（PC）和Ca2+作为反应底物与MCLEA结合。另外,还研究了MCLEA的有机溶剂耐受性,发现乙醇、四氢呋喃、叔丁醇、乙酸乙酯、乙醚和甲苯等有机溶剂对MCLEA的酶促反应具有促进作用,此发现为scPLD催化转磷脂酰作用生成磷脂酰丝氨酸（PS）过程中构建双相体系时有机溶剂的选择提供了参考。MCLEA在进行连续13次酶促反应后,酶活仍可保留在76%以上,其半衰期为331.67 min,说明所选择的固定化方案可以提高酶的稳定性,从而提高其在催化反应过程中的重复利用性。     

新型层状交联酶聚集体的制备条件优化与性质研究

以假丝酵母脂肪酶(Candida sp. lipase)为研究对象,开发了一种新型层状交联酶聚集体。用蛋白或氨基酸对纳米氧化锌粒子进行修饰,继以交联剂交联后作为核芯,酶分子再交联在纳米核表面形成层状结构。实验结果表明牛血清白蛋白(BSA)是纳米氧化锌适宜的修饰剂。并且对纳米芯层状交联酶聚集体(BSA-N-LCLEAs)其他制备条件进行了优化,优化后BSA-N-LCLEAs制备条件为:沉淀剂硫酸铵饱和度为58%,交联剂戊二醛浓度为3.5%,交联温度和时间分别为0℃和2h。BSA-N-LCLEAs酶活收率较传统CLEAs提高了196.5%。扫描电镜表征表明BSA-N-LCLEAs较传统CLEAs孔道大幅增加。纳米芯层状CLEAs的pH稳定性和热稳定性也都比传统CLEAs有所提高,并将该固定化酶用于催化维生素E琥珀酸酯的合成,反应五批次后反应产率还能达90%左右,说明该新型交联酶聚集体具有良好的催化活性和操作稳定性。     

新型层状交联酶聚集体的制备条件优化与性质研究

以假丝酵母脂肪酶（Candida sp.lipase）为研究对象,开发了一种新型层状交联酶聚集体。用蛋白或氨基酸对纳米氧化锌粒子进行修饰,继以交联剂交联后作为核芯,酶分子再交联在纳米核表面形成层状结构。实验结果表明牛血清白蛋白（BSA）是纳米氧化锌适宜的修饰剂。并且对纳米芯层状交联酶聚集体（BSA-N-LCLEAs）其他制备条件进行了优化,优化后BSA-N-LCLEAs制备条件为：沉淀剂硫酸铵饱和度为58%,交联剂戊二醛浓度为3.5%,交联温度和时间分别为0℃和2 h。BSA-N-LCLEAs酶活收率较传统CLEAs提高了196.5%。扫描电镜表征表明BSA-N-LCLEAs较传统CLEAs孔道大幅增加。纳米芯层状CLEAs的pH稳定性和热稳定性也都比传统CLEAs有所提高,并将该固定化酶用于催化维生素E琥珀酸酯的合成,反应五批次后反应产率还能达90%左右,说明该新型交联酶聚集体具有良好的催化活性和操作稳定性。     

交联柚苷酶聚集体水解柚皮苷制备普鲁宁

为了提高普鲁宁的收率、简化分离提纯的工艺、得到较高纯度的普鲁宁,本实验采用交联柚苷酶聚集体水解柚皮苷制备普鲁宁,以普鲁宁浓度为优化指标,研究了底物浓度、p H、温度、加酶量、反应时间对制备普鲁宁的影响。利用正交设计对水解过程进行优化,确定最佳工艺条件为:柚皮苷浓度13.79 mmol/L、p H=8.0、温度65℃、加酶量18.0 mg/m L、反应时间12.0 h,优化后制备得到的普鲁宁浓度为13.36 mmol/L、收率达到96.87%。连续使用3个批次后,普鲁宁的收率可以达到91.29%,交联酶聚集体的稳定性较好。采用聚酰胺树脂对水解产物进行吸附,体积分数为40%~60%的异丙醇线性梯度洗脱,从0.36 g柚皮苷反应液中可以分离得到0.22 g普鲁宁。     

葡萄糖酸锌制备方法研究

葡萄糖酸锌是一种重要的锌补充剂,在医药、食品、饲料、化妆品等领域有着重要的应用。本文综述了目前国内外生产葡萄糖酸锌的方法,并阐述了各个方法的优缺点,为葡萄糖酸锌的研究提供参考。     

葡萄糖酸锌的制备工艺研究

用直接中和法合成葡萄糖酸锌,通过滴加乙醇降低它在水溶液中的溶解度从而得到它的晶体。得到最佳工艺条件为：物料比n（葡萄糖酸6内酯）：n（氧化锌）为1：1,最佳反应时间为2h,反应温度90℃,产品葡萄糖酸锌的产率达96％。该方法具有流程短、污染少、产品纯度高的优点．     

次氯酸钠氧化D－葡萄糖制备葡萄糖酸的研究

用次氯酸钠作氧化剂，氧化Ｄ－葡萄糖制备葡萄糖酸，方法简单，成本低廉，转化率高。研究了ｐＨ值、温度和次氯酸钠浓度对反应的影响。制定了适宜的工艺条件：葡萄糖浓度约为１００ｇ／ｌ，次氯酸钠浓度为２０ｇ／ｌ有效氯，温度为６０℃或次氯酸钠浓度为１０ｇ／ｌ有效氯，温度为８０℃。     

次氯酸钠氧化D—葡萄糖制备葡萄糖酸的研究

用次氯酸钠作氧化剂，氧化Ｄ－葡萄糖制备葡萄糖酸，方法简单，成本低廉，转化率高。研究了ｐＨ值、温度和次氯酸钠浓度对反应的影响。制定了适宜的工艺条件：葡萄糖浓度约为１００ｇ／ｌ，次氯酸钠浓度为２０ｇ／ｌ有效氯，温度为６０℃；或次氯酸钠浓度为１０ｇ／ｌ有效氯，温度为６０℃；或次氯酸钠浓度为１０ｇ／ｌ有效氯，温度为８０℃。     

磁响应交联糖化酶聚集体的制备及催化特性

提出了一种采用羧基磁性纳米粒子制备杂化磁响应交联酶聚集体(M-CLEAs)的方法。表面羧基修饰的约10 nm的磁性纳米粒子与酶分子表面的氨基位点通过静电相互作用,形成复合物,在磁场作用下可将磁性纳米粒子-酶复合物从溶液中分离,经戊二醛交联即形成M-CLEAs。传统的表面氨基修饰的磁性纳米粒子与酶需在沉淀剂作用下,从溶液中分离,而后采用戊二醛共交联,而本方法无须沉淀剂,过程更为简化。以糖化酶为对象,对该过程的影响因素(交联时间、pH、酶浓度、戊二醛浓度等条件)进行了探索,并对制得的M-CLEAs的酶学性质进行了较为详细考察。结果表明,最优制备条件为:酶浓度1 mg·ml-1,磁流体浓度10 mg·ml-1,戊二醛浓度0.25%(质量体积比),在pH 6.0下交联反应6 h,最终载酶量可达80 mg·g~(-1)、比活为50 U·mg~(-1)。制得的固定化酶pH稳定性、热稳定性和储存稳定性均显著改善,可实现糖化酶重复使用10次,仍保留接近60%的酶活。     

绿豆环氧水解酶交联聚集体(CLEAs)的制备

从绿豆中提取了环氧水解酶,考察了沉淀方法对酶聚集体活性的影响。结果表明,采用50%饱和度的硫酸铵作为沉淀剂可以得到酶活性保持的酶聚集体;又考察了戊二醛浓度对绿豆环氧水解酶酶交联聚集体活性的影响。结果表明,采用0.4%的戊二醛,酶交联聚集体保持较高的活性,并且可以重复使用。     

磁响应交联糖化酶聚集体的制备及催化特性

提出了一种采用羧基磁性纳米粒子制备杂化磁响应交联酶聚集体（M-CLEAs）的方法。表面羧基修饰的约10 nm的磁性纳米粒子与酶分子表面的氨基位点通过静电相互作用,形成复合物,在磁场作用下可将磁性纳米粒子-酶复合物从溶液中分离,经戊二醛交联即形成M-CLEAs。传统的表面氨基修饰的磁性纳米粒子与酶需在沉淀剂作用下,从溶液中分离,而后采用戊二醛共交联,而本方法无须沉淀剂,过程更为简化。以糖化酶为对象,对该过程的影响因素（交联时间、pH、酶浓度、戊二醛浓度等条件）进行了探索,并对制得的M-CLEAs的酶学性质进行了较为详细考察。结果表明,最优制备条件为：酶浓度1 mg·ml^-1,磁流体浓度10 mg·ml^-1,戊二醛浓度0.25%（质量体积比）,在pH 6.0下交联反应6 h,最终载酶量可达80 mg·g^-1、比活为50 U·mg^-1。制得的固定化酶pH稳定性、热稳定性和储存稳定性均显著改善,可实现糖化酶重复使用10次,仍保留接近60%的酶活。     

双极膜法制备葡萄糖酸工业化生产研究

相对传统工艺制备葡萄糖酸,采用双极膜法在节能减排、降低生产成本等方面有极大的改善.本文的工业化生产设备为BPM2-2500型双极装置,规格为400 mm×800 mm,装有100组、有效膜面积共有25 m2的双极膜工业化生产设备,35％的葡萄糖酸钠的转化能力为5 t·d-1.该装置在电流密度为500A·m-2( 125A)稳流的条件下,获得以下较好的结果:葡萄糖酸钠的转化率为98％以上,酸转化能耗为310 kWh·t-1,产酸成本为500元·t-1,远低于传统工艺的600～900元·t-1.如果计算转化每t酸所产生氢氧化钠约200 kg的回用经经济价值,则综合产酸成本低于200元·t-1.本文的成果填补国内双极膜法生产葡萄糖酸工业化应用的空白,也为此工艺的推广打下基础.如果膜成本继续降低、计算氢氧化钠回收价值、计算环保节省的费用、继续优化过程,将有可能实现零成本把葡萄糖酸钠转化成本葡萄糖酸的目标.     

生物发酵法制备葡萄糖酸镁

采用生物发酵法从葡萄糖直接制备葡萄糖酸镁,实验表明：温度在３１℃,摇床转速２５０ｒ／ｍｉｎ,ｐＨ４～６时,其发酵转化率为８７３８％,产品的结构经元素分析和ＩＲ确证     

交联肌酸激酶聚集体催化合成磷酸肌酸

从兔肌中分离纯化出肌酸激酶,经乙醇沉淀得到肌酸激酶聚集体,再以氧化葡聚糖为交联剂制备交联肌酸激酶聚集体,沉淀率为90%,相对酶活性为58%。交联肌酸激酶聚集体的pH稳定性和热稳定性显著高于游离酶。以交联肌酸激酶聚集体在碱性条件下催化肌酸和ATP合成磷酸肌酸,转化率(以ATP计)为74%,且可以使用12批次。     

双极膜法制备葡萄糖酸的中试生产研究

相对传统工艺制备葡萄糖酸,采用双极膜法在节能减排、降低生产成本、提高产品品质等方面有极大的改善.本中试研究以生产成本为评价标准,用BPM2-500型装有40组、有效膜面积共有2.0m2的双极膜中试设备,采用二隔室组合,国产双极膜+进口阳膜、料液质量分数为30%、电流密度为500A·m-2恒流的条件下,获得较好的结果:葡萄糖酸钠的转化率为98%以上、30%的料液转化能耗为124 kWh·t-1、30%的酸液生产成本为225元·t-1,远低于传统工艺的420元·t-1.本文的成果填补国内双极膜法生产葡萄糖酸中试研究的空白,也为此工艺的产业化打下基础.     

纤维素酶酶解香蕉皮制备葡萄糖工艺研究

以香蕉皮为纤维素酶解原材料,采用温和碱法对香蕉皮进行预处理,探究了激活剂、酶用量、温度、pH对香蕉皮酶解效率的影响。实验探究发现,在以Na~+、Mg~(2+)、Zn~(2+)为激活剂的单因素实验中,浓度为1.67mg/mL的Na~+对香蕉皮酶解反应的促进作用最佳。在以1.67mg/mL的Na~+作为激活剂对酶用量、温度、pH三种影响因素探究的实验中,酶解效率最佳的工艺条件为:温度45℃、酶量2.25%、pH为4.8,该条件下酶解产率达到21.3%。     

酶法原位分离技术制备葡萄糖酸

研究了使用聚乙烯醇-海藻酸钠固定化的葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶作为催化剂,在鼓泡式反应器中采用原位分离技术转化葡萄糖制备葡萄糖酸的过程。研究发现,该转化过程受到产物的抑制作用,通过对树脂的筛选,采用对葡萄糖酸具有较好吸附效果的D335树脂,可以解除产物的抑制作用。结合流加补料的转化方式,葡萄糖酸的转化率可以达到95.5%。连续使用4个批次,其平均转化率在85.7%以上,系统的稳定性较好。     

葡萄糖酸改性蒙脱石纳米带的制备

采用有机酸改性的方法制备剥离型葡萄糖酸蒙脱石纳米带。考察了原料分散方法、提纯部位、助分散剂类型和剪切速率对蒙脱石纳米带长度的影响,并进行了产品应用探索。结果表明:膨润土矿采用湿法分散,沉降提纯时取中层部分为原料,剥离过程添加丙三醇作为助分散剂并在剪切速率为20.94 s?1时,剥离得到的蒙脱石纳米带长度较长。扫描电镜表明:制得的蒙脱石纳米带,长25~70μm,宽1~2μm,厚度100 nm。在原料预处理及改性加工过程中进行机械粉碎操作会折断蒙脱石纳米带。剥离过程的作用力有内部反应的推力及外部溶剂的拉力,均匀及合适的推、拉力可避免蒙脱石纳米带的折断。将平均长度为36μm的长蒙脱石纳米带用于改性CMC水溶液和PVA薄膜,结果表明:CMC水溶液的黏度提高了26.7%,PVA薄膜的断裂伸长率提高了28.6%,改性效果明显好于长度为5μm的短蒙脱石纳米带改性效果。     

特殊反应体系中交联β-葡萄糖苷酶聚集体催化合成红景天苷

采用具有较高操作稳定性的交联b-葡萄糖苷酶聚集体,在离子液体-混合有机溶剂-缓冲溶液的非常规反应体系中酶催化直接糖基化合成红景天苷,筛选反应体系的组成和各成分的比例. 结果表明,反应体系的组成为(%, j)：1,4-二氧六环42.5, 离子液体C4MIm×PF6 8.5, 乙酸乙酯34, pH 6.0柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液15.0. 该体系在水含量高达15%(j)的条件下水活度为0.66,适合直接糖基化反应. 底物b-D-葡萄糖100 g/L、对羟基苯乙醇200 g/L时,在50℃及250 r/min下反应120 h达到平衡,红景天苷最大浓度可达25.32 g/L.