离子液体提高青霉素G酰化酶催化活性作用机制研究进展

青霉素G酰化酶(penicillin G acylase, PGA)是生物催化合成青霉素类和头孢菌素类等β-内酰胺抗生素的重要工业用酶,在药物中间体的合成、手性化合物的拆分、多肽合成过程中基团的保护和去保护等领域有重要的应用.设计与选择PGA固定化适宜的载体和酶催化反应介质,是提高PGA的合成活性和稳定性的有效途径.综述离子液体在青霉素G酰化酶固定化过程中的溶剂化作用和对载体的修饰作用以及催化反应的介质效应,分析离子液体阴阳离子的结构特点和体积大小、溶剂微环境、水活度及亲疏水性等因素对PGA催化性能的影响;总结介质效应及离子液体功能化提高催化剂活性的作用机制,并对离子液体在酶催化技术的应用前景提出展望.     

固定化粪产碱杆菌青霉素G酰化酶的制备

粪产碱杆菌来源的青霉素G酰化酶通过共价结合在环氧型载体EupergitC上,通过对酶质量浓度、固定化反应时间、pH 值以及反应温度等条件的考察,确定了最优固定化条件：375mg比活力5000U/g的重组粪产碱杆菌青霉素G酰化酶蛋白对应1g载体,最适pH8.0,反应温度30 ℃.反应120h后制得固定化青霉素G酰化酶活力达到220U/g,固定化酶效率为10.7%.该固定化酶可在含饱和乙酸丁酯磷酸缓冲液中彻底水解青霉素G钾盐.经过15批连续水解反应,固定化酶仍保持95%的活力,展现出良好的稳定性.     

功能基化聚丙烯酸甲酯固定青霉素G酰化酶的性质

采用肽键法将青霉素G酰化酶固定在功能化的聚丙烯酸甲酯上得固定化酶 ,其最适pH为8.2,最适反应温度为70℃ ,该固定化酶在pH6～10和40℃以下非常稳定 ,表观米氏常数为1.48×10-2mol/L,最大反应速度为5.09mmol/s.33℃下水解质量分数为5 %的青霉素G,使用63次,酶活力保留79.4 %.在4℃的湿润状态下贮藏25d,酶活力保留97.6 %.     

PGA在含环氧活性基的多孔高聚物载体上的固定化及修饰

研究了青霉素G酰化酶(PGA)在含环氧活性基的多孔高聚物载体上的固定化及修饰,优化固定化条件为1 mol/L,pH 8.0的磷酸钾缓冲体系,每克载体(湿重)投酶量为500~550 U,30℃下150 r/min固定化36~48 h,得到的固定化酶表观酶活为每克载体(湿重)177 U,表观酶活回收率35%。固定化酶经巯基乙醇修饰后提高了热稳定性。固定化酶水解青霉素G的最适pH为9.0,最适温度为47℃,在pH 4~9,40℃以下稳定。固定化酶的各项性能均优于游离酶。     

交联海藻酸钙凝胶固定化酵母醇脱氢酶研究

对用海藻酸钙包埋、戊二醛交联法固定酵母醇脱氧酶催化苯乙酮酸合成(R)-扁桃酸的过程进行研究,比较游离酶与固定化酶的酶学性质.实验结果表明:固定化酶的热稳定性显著提高,游离酶在70℃时酶蛋白变性失去活力,而固定化酶在65℃保温1 h的能保持64%的酶活力,在70℃时酶活力仍町保留48.6%;固定化酶的最适温度由30℃升至40℃,最适反应pH值由6.8下降为5.8;固定化酶保留了62.72%的游离酶活性, 固定化酶的表观米氏常数和最大反应速率分别为37.33 mmol/L和358.42 nmol/min.该固定化酶具有良好的储存稳定性和操作稳定性.     

硅藻土强化吸附壳聚糖固定化青霉素酰化酶

文中针对壳聚糖颗粒机械强度不够和比表面积不大的缺点,用无机多孔材料硅藻土(celite)在低压下强化吸附壳聚糖,再用戊二醛使其活化,以此为载体通过共价结合固定化青霉素酰化酶。以酶活和回收率为指标,讨论了活化、固定化及酶反应的不同条件对固定化青霉素酰化酶的酶活和回收率的影响。当戊二醛溶液质量分数为5%、pH值为8.5;酶固定化温度为27℃,固定化pH值为7.6,固定化时间为12～18h时,为最佳固定化条件。固定化酶的酶活可达10000mol/s左右,回收率约为40%。固定化酶的储存稳定性和热稳定性好,载体有良好的强度。     

青霉素酰化酶研究——Ⅰ.抑制作用,纯化和性质

丙酮、乙醇和苯丙氨酸是大肠杆菌青霉素酰化酶的竞争性抑制剂,分别抑制模拟底物3-苯乙酰胺基6-硝基苯甲酸水解的活力。青霉素酰化酶粗酶液经硫酸铵盐析,pH5沉淀,SE-Sephadex C50层析,苯丙氨酸-Sepharose 4B疏水层析和DEAE-Sephadex A25层析可得纯酶,聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳呈现一条带,比活为27.5u/mg蛋白。纯化总活力回收率为28.1%。青霉素酰化酶分子量约为90000,有两个亚基,分子量分别为70000和20000,其最适温度为40℃,最适pH为8.0,催化青霉素G水解的米氏常数为2.94mmol/L。     

固定化青霉素酰化酶在光敏感可再生两水相体系中催化青霉素G为6-APA

在一种光敏感可再生高聚物(PNBC 300000)与葡聚糖20000(Dextran 20000)形成的两水相体系中进行固定化青霉素酰化酶的相转移催化青霉素G产生6-APA的反应。在这个两水相体系中,当pH为7.8,底物浓度为62 mmol/L,反应温度为20℃,在50 mmol/L KCl存在下,6-APA的分配系数可达8.4。催化动力学显示,达到平衡的时间近6 h,PG(Na)转化率约82.6%。3批半连续反应转化率为60%~70%,较相近条件下的单水相反应得率提高近20%。在两水相中,底物及产物主要分配在上相,固定化酶分配在下相,底物青霉素G进入下相经酶催化产生的6-APA及苯乙酸又转入上相,从而解除了青霉素酰化酶催化反应的底物及产物抑制作用,达到提高产物得率的效果。形成两水相的高聚物通过488 nm的激光照射可实现循环利用,高聚物的光照回收率在95%~98%。     

环氧树脂LX-120固定化脂肪酶

目的:探究国产环氧树脂LX-120固定化脂肪酶的工业化应用潜力.方法:使用环氧树脂LX-120对脂肪酶进行共价固定化研究,通过正交实验优化了固定化条件并考察了固定化酶的操作稳定性.结果:最佳固定化条件为:反应时间3 h,反应温度30℃,p H 6. 5,给酶量600 U.由上述条件制备所得的固定化酶酶活为(357. 03±7. 09) U/g,酶活回收率高达95. 42%.与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和酸碱稳定性均有明显提升.连续反应10次,固定化酶的酶活仍保留64. 21%,操作稳定性较好; 4℃下储存30 d,固定化脂肪酶仍保留78. 14%的活力.结论:环氧树脂LX-120在脂肪酶等工业酶的固定化技术中有较好的应用前景.     

水合氧化钛固定化胰蛋白酶的特性

用简便的水合氧化钛螫合法固定化胰蛋白酶,其残活力可达99.2%,载体可以回收。固定化酶的最适pH为10.3比自然酶高两个pH单位。它的最适温度为55℃比自然酶高0.5℃,自然酶在90℃已完全失去活力,而固定化酶在100℃仍具有20%的活力。稳定性试验显示,自然酶在13小时内活力直线下降到零,而固定化酶在5小时之内活力下降55%,5小时以后下降缓慢,250小时仍具20%活力。