介孔材料的修饰及固定青霉素酰化酶的稳定性研究

利用扩孔剂的作用合成出较大孔径(12 nm)的介孔材料SBA-15, 并进行表面氨基修饰, 以此为载体, 以戊二醛为交联剂, 对青霉素酰化酶进行组装固定, 并对固定化青霉素酰化酶(PGA)的稳定性进行了深入的研究. 实验结果表明, PGA与载体交联后仍保持活性. 热稳定性研究结果表明, 制备的固定化青霉素酰化酶在低于60 ℃时保持稳定; pH在6~11范围内保持稳定; 固定化酶重复使用10次之后, 仍具有高达90%的残留活力.     

不同介孔材料固定青霉素酰化酶的稳定性研究

介孔材料由于具有在2～30nm之间可调的纳米级规则孔道、大比表面积和强吸附性能而成为固定化酶的优良载体．将酶固定于介孔材料的孔道中制备成的固定化酶与溶液酶相比,有易于与产物分离,并可回收和反复使用,可降低生产成本,减少酶的自水解和保持酶的活性．青霉素酰化酶（Penicillin acylase,PGA,EC．3．5．1．11）又称为青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶,该酶属于球蛋白,分子量较大,由2个亚基组成：分子量为19500的含有侧链结合位点的亚基和分子量为60000的含有催化位点的亚基．     

微波辐射高效共价固定青霉素酰化酶

为提高青霉素酰化酶的共价固定化效率, 在微波辐射条件下将酶蛋白共价固定于介孔泡沫硅(MCFs)的孔道中. 通过正硅酸四乙酯水解缩合制备介孔泡沫硅, 再于微波辅助下将青霉素酰化酶共价固定在其孔道中. 以固定化酶相对活力和活力回收为指标, 考察了加酶量、固定化温度、微波辐射时间等条件对酶固定化效率的影响. 实验结果表明: 当加酶量为60 mg/g, 固定化温度为20 ℃, 微波辐射140 s, 固定化酶相对活力达到178.1%, 表观活力为1191.3 U/g(以湿重计). 与常规方法相比, 微波辅助固定化酶时, 固定化酶相对活力提高34.5%, 固定化时间亦大幅缩短至数分钟, 这为青霉素酰化酶的高效共价固定化提供了一条新的途径.     

青霉素酰化酶在含铁MCM-41介孔分子筛上的固定化研究

制备了具有长程有序结构、孔径分布狭窄的含铁MCM-41介孔分子筛，利用直接法和共价结合法将青霉素酰化酶固定在分子筛表面。结果表明，两种方法制备的固定化酶对青霉素G水解反应的表观活性分别为782U/g和256U／g；经6次连续操作使用，二者保持初始活性的49．4％和81．2％，后者的操作稳定性好于前者。共价结合法制备的固定化酶活性较低，是由于Fe—MCM-41表面修饰后比表面积和孔径明显减小所致。     

青霉素酰化酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究

通过改变酶固定化时的pH值、温度、时间以及酶用量,研究了固定化条件对MCM-41载体上固定化青霉素酰化酶的酶活及其稳定性的影响,明确了酶活及其稳定性随固定化条件的变化规律,初步分析了青霉素酰化酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化过程。     

乙烯基Ia3d介孔硅分子筛的环氧化及其固定化青霉素酰化酶(英文)

采用直接共聚法合成表面含有乙烯基的具有立方相Ia3d结构的介孔硅分子筛(V-ClMS),然后对乙烯基团进行环氧化制备得到表面环氧基功能化的介孔硅分子筛(E-CIMS),采用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、热重分析和13C固体核磁共振对制备的介孔硅分子筛进行了表征.结果表明,表面含有乙烯基的V-ClMS介孔硅分子筛能被一步成功合成,并易于发生环氧化而获得表面环氧基功能化的E-CIMS介孔硅分子筛.将E-CIMS介孔硅分子筛作为载体用于固定化青霉素G酰化酶(PGA),研究了表面环氧基团对固定化PGA初活性和操作稳定性的影响.结果表明,随着表面环氧基团数量的增加,介孔硅分子筛孔径减小,表面疏水性增加,导致载酶量和初活性减小.但介孔硅分子筛表面适量的环氧基团能增强E-CIMS介孔硅分子筛与PGA之间的相互作用,从而提高固定化PGA的操作稳定性.     

环氧基功能化SBA-15介孔分子筛的制备、表征及其固定化青霉素酰化酶

利用表面嫁接法和乙烯基环氧化法制备了环氧基团功能化介孔分子筛G-SBA-15和O-SBA-15,并对其结构和表面性质进行了表征.结果表明,G-SBA-15和O-SBA-15均具有良好的长程有序结构,二者环氧基团的含量分别为0.78 mmol/g和0.37 mmol/g,在O-SBA-15表面还存在一定数量的乙烯基基团.G-SBA-15和O-SBA-15用于固定青霉素酰化酶(pen ic illin G acylase,PGA),固定化酶PGA/G-SBA-15和PGA/O-SBA-15在37℃时水解青霉素G钾制备6-氨基青霉烷酸(6-APA)的表观活性分别为1075 IU/g和1761 IU/g.PGA/G-SBA-15经4次使用后表观活性趋于稳定,经10次使用后保持其初始活性的83.7%.PGA/O-SBA-15在重复使用中,表观活性出现持续衰减,10次使用后保持其初始活性的51.6%,PGA/G-SBA-15的操作稳定性明显好于PGA/O-SBA-15.     

高分子载体材料对青霉素酰化酶的固定化作用

介绍了天然高分子材料和合成高分子材料对青霉素酰化酶的固定化作用,着重讨论了高分子材料的制备、性质及其表面修饰对固定化酶活性和使用稳定性的影响。     

聚丙烯酸载体用于青霉素酰化酶的固定

以反应性单体丙烯酸和交联剂二乙烯基苯,以石油醚为致孔剂,通过悬浮聚合制备固定化酶的载体,并用于对青霉素酰化酶的固定。研究了丙烯酸与二乙烯基苯以不同摩尔比对青霉素酰化酶固定活性的影响,以及悬浮聚合时水油相比例的不同所合成的载体对固定化酶性能的影响。当丙烯酸和二乙烯基苯摩尔比为84.2:4时合成的载体固定青霉素酰化酶的酶活为2784U/g,而水油相比为2.75:1（丙烯酸和二乙烯基苯摩洋比为84.2:5）时固定青霉素酰化酶活达到2183U/g。固定青霉素酰化酶可使青霉素转化,得到半合成青霉素的中间体6-氨基青霉烷酸,由此可制成高效、广谱、服用方便的新青霉素。     

酶在有序介孔材料上的固定化

本文回顾了近年来有序介孔材料用于酶的固定化的研究进展;对比了不同固定化方法对介孔材料固定化酶活性的影响以及各种固定化方法的优缺点;分析了影响酶在有序介孔材料上的固定化因素,并分别对这些影响因素进行了讨论;对酶在有序介孔材料上固定化的发展和潜在的应用进行了讨论,指出介孔材料固定化酶的潜在应用.     

Immobilization of Penicillin G Acylase on Calcined Layered Double Hydroxides

A hydrotalcite-like Mg2 /Al3 layered double hydroxide (LDH) material was prepared by means of amodified coprecipitation method involving a rapid mixing step followed by a separate aging process. LDH calcined at 500℃ , denoted as CLDH, was characterized by XRD, IR and BET surface area measurements.CLDH has a poor crystalline MgO-like structure with a high surface area and porosity. CLDH was used as asupport for the immobilization of penicillin G acylase(PGA). The effect of varying the immobilization conditions, such as pH, contact time and the ratio of enzyme to support, on the activity of the immobilized enzymein the hydrolysis of penicillin G has been studied. It was found that the activity of the immobilized enzyme decreased slightly with decreasing pH and reached a maximum after a contact time of 24 h. The activity of theimmobilized enzyme increased with increasing the ratio of enzyme to support. It was found that the adsorption of PGA inhibited the expected reaction of CLDH with an aqueous medium to regenerate a LDH phase. Itsoriginal activity(36%) after 15 cycles of reuse of the immobilized enzyme was retained, but no further loss in the activity was observed.     

酶法合成头孢克罗

Enzymatic synthesis of cefaclor from 7-aminodesacetoxymethyl-3-chlorocephalosporainc acid(6-ACCA) and phenylglycine derivatives using penicillin G acylase was studied .Many factors that affect the conversion of 7-ACCA to cefaclor were examined.The immobilized enzyme from Bacillis megaterium gave a better catalytic properties and the higher conversion was obtained using phenylglycine methyl ester(PGME) as acyl donor.And the external mass transfer limitation could be eliminated when the stirring rate was more than 150r/min.Low temperature was beneficial for the synthesis and the results showed that the synthetase activity was hardly influenced by temperature while the amidase activity was affected greatly by temperature.The optimum reaction conditions were determined at pH 6.5 and 10℃,respectively.The best 7-ACCA conversion of 56% was achieved when the intial concentration of 7-ACCA and PGME was at 50 mM and 150mM,respectively.     

亲水性交联聚合物载体的合成及其固定化青霉素酰化酶

选用含环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和亲水性的N-乙烯吡咯烷酮(NVP)单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,甲酰胺作致孔剂,通过反相悬浮聚合技术成功合成了一系列大孔、珠状GMA-NVP-MBAA三元共聚物载体.N-乙烯吡咯烷酮介入共聚物体系,使共聚物载体具有较强的亲水性,有利于青霉素酰化酶的固定化.通过调节交联剂的用量和单体NVP与GMA的比例,可以调节共聚物载体的孔结构与表面性能.用合成的平均孔径为15.7nm、表面环氧基含量1.11mmol·g-1亲水性珠状载体固定青霉素酰化酶,固定化酶水解青霉素G钾盐的活性达491U·g-1;在4℃保存30d,活性保持不变.经4次使用后活性达到稳定(444U·g-1),再经14次使用后,活性没有明显变化.     

固定化青霉素酰化酶新型载体PEI/SiO2的制备及其特性

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介, 将聚乙烯亚胺(PEI)化学偶联在硅胶微粒表面, 制备了固定化青霉素酰化酶的新型复合载体PEI/SiO2, 最终制得了活性高且稳定性好的固定化青霉素酰化酶. 通过测定复合载体表面PEI的偶合量, 考察了各种反应条件对复合载体制备的影响规律; 通过红外光谱与电导滴定法测定, 对复合载体表面的化学结构与组成进行了表征; 为探索复合载体PEI/SiO2固定化酶的作用机理, 测定了复合载体在固定化酶前的ζ电位. 研究结果表明, 通过氯丙基硅烷偶联剂的媒介, 聚胺大分子PEI可以充分地被化学偶联在SiO2表面, 键合量可达到15%. 偶联反应的适宜条件: 反应温度90-94 ℃; 反应时间5h; PEI的质量浓度0.45-0.50 g/mL. 由于PEI分子链中含有大量氨基, 少量的共价键联与大量的物理吸附相结合, 既可使青霉素酰化酶被快速稳定地固定化, 又能很好地保持酶的构象, 使其具有较高的催化活性与活力回收率, 而且具有良好的连续操作稳定性, 重复使用15次, 固定化酶的活性可稳定地保持在初活性的87.5%水平上.     

介孔分子筛SBA-15中α-胰凝乳蛋白酶组装及催化活性研究

介孔分子筛由于规则孔道或笼的存在 ,使其具有择形催化作用、高比表面积和强吸附性能 ,其孔道中可组装多种物质而改变其理化性能 .Thomas等 [1] 在介孔 Si O2 上接枝金属茂复合物 .白妮 [2 ] 和张雪峥 [3 ] 等分别将脂溶性金属酞菁衍生物和杂多酸封装在介孔分子筛中 ,得到的组装体催化性能优良 .近年来由于不断合成出 MCM- 41 [4 ] 和 SBA- 1 5 [5] 等孔径较大的介孔分子筛 ,使在介孔材料孔道中组装生物大分子成为可能 .Yen等 [6] 将细胞色素 c组装到孔道中 ,并使酶的稳定性得到提高 ,而α-胰凝乳蛋白酶 (Mr=2 5 0 0 0 ,分子动力学直径…