多孔三元共聚物GMA-NVP-MBA的制备及其对豇豆酯酶的固定化研究

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豇豆种子经浸泡,捣碎,冰箱4℃下放置提取12h后,离心取上清液,对上清液进行分段盐析,透析后得到豇豆酯酶粗酶液,测定了豇豆酯酶自由酶酶促反应的最适反应温度、最适pH值,pH稳定性,热稳定性,储存稳定性等相关性质。以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,N,Nˊ-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,甲醇水溶液为致孔剂,采用悬浮聚合法制备了多孔聚合物微球,并用于豇豆酯酶的固定化研究。通过实验摸索了GMA、NVP、MBA三者的用量关系,酶的最适固定化时间、温度、pH值以及酶液浓度等相关固定化条件及该固定化酶酶促反应的最适温度、最适pH值,pH稳定性,热稳定性,操作稳定性等相关性质。结果发现:由于亲水性单体NVP的引入,载体小球亲水性得到提高,该性质更有利于其与豇豆酯酶的结合,因而酶的固定化效果较好,且相对自由酶来说,固定化酶的酸碱稳定性,热稳定性均有明显提高,操作稳定性表现良好。采用固液双致孔方式制备了GMA-NVP-MBA高分子聚合物载体,利用扫描电子显微镜对微球的表面结构进行了研究,并与单纯液相致孔所得微球进行比较,结果发现:固液双相致孔制得的微球有更多的孔表面结构,有更大的比表面积,更有利于酶的固定化。在最优化条件下,每克干燥载体上固定化酶酶活力值为33.19U,活性回收率为61.47%,而单纯液相致孔所得载体固定化酶活力为18.97U/g,活性回收率为33.10%。动力学性质的测定表明该固定化酶pH稳定性,热稳定性,操作稳定性均较好。由此可见,固液双致孔法制备的聚合物载体更有利于酶的固定化,具有非常广泛的应用前景。
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