固定化酶的载体聚丙烯酸和PF凝胶的研究

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酶工程是当代高新科技-生物工程技术的重要组成部分,因此对于固定化酶及固化酶载体的研究具有重大的现实意义。 本文着重论述了两大类固定化酶载体的合成及其分别用于固定糖化型淀粉酶和青霉素酰化酶的研究。 我们合成了两大类载体,(1)苯酚和甲醛缩聚类载体(简称PF凝胶)。用对苯二酚和甲醛在酸催化下制得了新一类凝胶(称PF凝胶),可作为载体用于多种酶和蛋白质的固定。对糖化型淀粉酶的固定使淀粉液化后直接转化成葡萄糖,产率高,稳定性优良,可装入反应器连续使用。(2)聚丙烯酸类载体。分别以丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸为单体,二乙烯基苯为交联剂,通过悬浮聚合制备了一系列丙烯酰胺-丙烯腈-二乙烯基苯三元共聚物以及丙烯腈-二乙烯基苯二元共聚物,丙烯酸-二乙烯基苯二元共聚物。讨论了聚丙烯酰胺三元共聚物中丙烯酰胺与丙烯腈摩尔比不同对载体性能的影响。研究了交联度对聚丙烯酸、聚丙烯腈二元共聚物性能的影响,同时对聚丙烯酸,聚丙烯腈,聚丙烯酸酯类载体性能优劣进行了比较。 因为酶是一种蛋白质,我们以聚丙烯酸类载体对牛血清白蛋白的吸附量来衡量载体性能的好坏。从实验结果可知,丙烯酸-二乙烯基苯二元共聚物对牛血清白蛋白的吸附量最大。我们以此载体对青霉素酰化酶进行了固定。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。我们研究了固定青霉素酰化酶的制备、固定化条件如温度、pH、酶量等对酶活力回收的影响,并对固定化酶反应动力学进行了探讨,考察了酶反应速度和酶与底物之间的动力学关系。此载体对青霉素酰化酶的固定十分成功,酶活高,稳定性良好,已达到国际先进水平。
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