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.     

含环氧基团的聚合物载体合成方法的改进及其固定化青霉素酰化酶

 以 Span-60 和 Tween-20 为复合分散剂, 以 N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, 以甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚为功能性单体, 用反相悬浮聚合技术成功制备了含环氧基团的聚合物载体, 并用红外光谱和低温氮吸附对聚合物载体进行了表征. 以 Span-60 和 Tween-20 为复合分散剂, 替代原有的 Span-60 和硬脂酸钙复合分散剂, 大幅度减少了后处理过程中所需的时间和溶剂用量, 使固定化青霉素酰化酶的活性从 215 U/g 提高到 320 U/g. 与游离酶相比, 该固定化酶具有较好的操作稳定性, 在 pH = 5~11 和不高于 50 oC 的环境中具有较好的稳定性. 固定化酶的水解反应动力学过程与游离酶相同, 均遵循米氏反应动力学, 而且活性与底物浓度密切相关. 当底物浓度为 6.5% 时, 固定化酶的活性最高, 达到 353 U/g.     

亲水性含环氧基磁性聚合物微球的制备与性能表征

选择甲酰胺作磁性Fe3O4微晶的分散剂,通过设计反相悬浮聚合体系,合成了粒径分布窄、球状亲水性含环氧基磁性聚合物(MGM).利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和低温N2吸附以及化学分析方法对聚合物进行了性能表征.结果表明,合成的MGM呈球形,且粒度分布较窄,粒径为0.13~0.28 mm的粒子占91%;甲酰胺分散Fe3O4,微晶表面的亲水性进一步增强,单体甲基丙烯酸缩水甘油酯和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联共聚生成的胶粒能够包埋Fe3O4微晶形成胶核,胶核聚集形成均匀、稳定的MGM微球.MGM中Fe3O4含量为6.17%时,比饱和磁化强度σs达6.5 emu/g;其比表面积、平均孔径和孔容分别为117.6 m2/g,15.6 nm和0.46 cm3/g,表面环氧基团含量为0.53 mmol/g.MGM借助自身的活性环氧基团在十分温和的条件下共价偶联青霉素酰化酶(penicillin G acylase EC 3.5.1.11,简称PGA),制备的固定化酶在37℃下催化水解青霉素G钾生成6-氨基青霉烷酸(6-APA)的表观活性达502IU/g,并且在使用过程中没有出现磁聚集现象.     

含环氧基的交联聚合物载体的制备方法对固定化青霉素酰化酶活性的影响

 以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，N，N′－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用两种方法合成了大孔、珠状的交联聚合物固定化酶载体．用红外光谱、扫描电子显微镜及N2吸附等方法测定了其结构、比表面积、孔径分布和表观活性．结果表明，以液体石蜡为主介质、甲醇水溶液为致孔剂合成的聚合物GM1（60）作载体时，固定化酶水解青霉素G的活性达537U／g；以正庚烷与四氯乙烯混合溶剂为介质、甲酰胺为致孔剂合成的聚合物GM2（60）作载体时，固定化酶的活性较低，为426U／g．在37℃下连续进行10次间歇操作（每次反应10min）后，前者活性降至487U／g，保持了初始活性的90．7％；后者活性降至378U／g，保持了初始活性的88．7％．二者催化活性的不同是由于两种方法制备的载体在结构与性能上存在着明显的差异．GM1（60）载体孔径大，水中溶胀性能好，对青霉素酰化酶的偶联作用强，固定化效果显著．     

6-APA合成反应中固定化青霉素酰化酶载体及固定化研究进展

青霉素酰化酶 ( penicillin amidase E.C.3.5 .1 .1 1 ,简称 PA)能催化水解青霉素产生 6-氨基青霉烷酸 ( 6- aminopenicillanic acid,简称 6- APA)、水解扩环酸产生 7-氨基 - 3-脱乙酰氧基头孢烷酸 ( 7-aminodesacetoxycephalosporanic acid,简称 7- AD-CA) .该酶还能以 6- APA或 7- ADCA为母核 ,催化合成各种不同的半合成青霉素 (如氨基苄青霉素、羟氨苄青霉素等 )或头孢菌素 .由于半合成青霉素在效力与临床价值上优于青霉素 ,而青霉素又很容易通过发酵而大量生产 ,因此近几十年来 ,有关青霉素 G水解生产 6- APA的研究一直是一个…     

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。     

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.     

功能基化聚丙烯酸甲酯固定化青霉素酰化酶

合成了一系列大孔丙烯酸甲酯－二乙烯苯交联共聚物,经酰肼化、叠氨后固定青霉素酰化酶,考察了反应条件对固定化酶的影响,当交联剂用量为３０％,至孔剂量为１３０％,混合致孔剂（正庚烷与乙酸乙酯）中正庚烷的质量分数为５５％时,所制的载体经活化后得到的固定化酶酶活较高,为９５ｕ／ｇ（湿）,用分批式反应器连续水解青霉素Ｇ钾盐,使用６３批次后仍保留酶活７９．４％。     

青霉素酰化酶在甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物上的固定化

 用共价键合法将青霉素酰化酶固定化在珠状多孔的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GM）共聚物上，研究了固定化反应时间、温度、pH值和酶液用量对固定化青霉素酰化酶的表观活性、表观偶联效率、活性回收及稳定性的影响．将GM共聚物载体加入到磷酸缓冲液（0．1mol／L，pH10．8）与青霉素酰化酶液（每克干载体用酶液1ml）的混合溶液中，在30℃下反应72h，单位质量（干重）固定化酶的表观活性为348U／g，表观偶联效率为66．7％，活性回收为31．7％．     

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.     

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.     

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。     

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．