【摘 要】
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过氧化氢酶（CAT）作为一种天然绿色的催化剂。由于其优良的专一性,高效性,环境友好性被广泛的应用在食品、医药和纺织等领域。但是,游离CAT稳定性差、易失活,难以回收重复利用等问题不利于其在工业生产上的广泛利用。固定化酶技术是解决上述问题的方法之一。金属有机框架物（MOFs）材料由于其具有较高的表面积和孔体积、孔径可调、合成条件温和、可修饰等特性被认为是酶固定化的优良载体。作为MOF的一种,Lavo
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过氧化氢酶（CAT）作为一种天然绿色的催化剂。由于其优良的专一性,高效性,环境友好性被广泛的应用在食品、医药和纺织等领域。但是,游离CAT稳定性差、易失活,难以回收重复利用等问题不利于其在工业生产上的广泛利用。固定化酶技术是解决上述问题的方法之一。金属有机框架物（MOFs）材料由于其具有较高的表面积和孔体积、孔径可调、合成条件温和、可修饰等特性被认为是酶固定化的优良载体。作为MOF的一种,Lavoisier金属有机框架材料MIL-125-NH2稳定性好、耐酸性强,且自身带有NH2,是酶固定化的优良候选载体。本研究以MIL-125-NH2为载体,利用吸附和共价结合的方式将过氧化氢酶固定在氨基功能化的MIL-125-NH2上（CAT@Amino MIL-125-NH2）,并在其基础上通过在MIL-125-NH2的制备过程中引入磁性纳米颗粒,制备出磁性固定化酶CAT@Fe3O4@Amino MIL-125-NH2,主要内容和结果如下:（1）将过氧化酶吸附和共价结合在氨基功能化修饰的MIL-125-NH2上,测定了氨基化前后的MIL-125-NH2和Amino MIL-125-NH2载体表面的氨基数量,结果表明,与MIL-125-NH2相比,Amino MIL-125-NH2表面具有更多的氨基,以Amino MIL-125-NH2为载体的固定化酶与未氨基化的MIL-125-NH2相比酶活回收率提高了近四倍。（2）优化了Amino MIL-125-NH2载体浓度,交联剂戊二醛浓度和交联时间,结果表明在Amino MIL-125-NH2载体浓度为15 mg/m L,交联剂戊二醛浓度为1%,交联1.5 h的条件下制备的CAT@Amino MIL-125-NH2固定化酶酶活回收率最高,可以达到78.9%,与优化前相比提高了近30%。扫描电镜,透射电镜,傅里叶变换红外光谱,能谱,激光共聚焦电镜,X射线衍射（XRD）等表征分析表明,CAT被成功固定在氨基化的MIL-125-NH2上,氨基化修饰和CAT固定化并没有改变MIL-125-NH2原有的晶形结构。CAT@Amino MIL-125-NH2酶学性质研究表明,在温度耐受性方面,当游离CAT和CAT@Amino MIL-125-NH2同时在50 oC水浴条件下处理时间60 min,游离CAT酶活残留率不足30%,而CAT@Amino MIL-125-NH2的酶活残留率仍保持70%以上;在40%乙醇,2%SDS,6M尿素等变性剂中分别处理1 h后,CAT@Amino MIL-125-NH2固定化酶能保持38.7%,36.5%和66.3%的酶活残留率,但是游离CAT只有0%,6.4%和14.3%。而且,与游离CAT相比,CAT@Amino MIL-125-NH2固定化酶表现出更好的蛋白酶耐受性和储存稳定性。（3）为了提高CAT@Amino MIL-125-NH2重复使用稳定性,我们将Fe3O4磁性纳米颗粒引入MIL-125-NH2中,制备出具有磁性的CAT@Fe3O4@Amino MIL-125-NH2固定化酶。透射电镜和傅里叶变换红外光谱等表征分析表明CAT被成功固定在磁性Amino MIL-125-NH2上。酶学性质表明,与CAT@Amino MIL-125-NH2相比,CAT@Fe3O4@Amino MIL-125-NH2的重复使用稳定性有较大提高。在重复使用4轮后,CAT@Fe3O4@Amino MIL-125-NH2还能保留初始酶活的67.4%,但是CAT@Amino MIL-125-NH2仅能保留13.6%。
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