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两水相体系(ATPS)是很有工业应用前景的生物纯化技术和生物转化手段,但两水相成相聚合物的循环利用问题成为该技术应用的最大障碍。本论文中,采用了实验室前人合成的pH敏感聚合物和光敏感聚合物形成的新型可回收两水相体系,两种聚合物都可以多次重复回收,单水相中两种聚合物的回收率均为97%以上,形成两水相后再次回收聚合物,两者的回收率也在96%以上,连续操作稳定性好。
将此可回收两水相体系应用于分离纯化脂肪酶的研究。由于脂肪酶的来源不同,在本论文中分别研究了两种来源的脂肪酶在两水相体系中的分配,即动物来源与微生物来源。根据两水相体系的特点,论文中对于三种酶分别均考察了上相聚合物PNNC浓度、体系pH、各种无机盐及不同盐浓度对于脂肪酶分配系数的影响。对于猪胰脂肪酶纯酶而言,当上相聚合物浓度为10%(w/w),体系pH为7.5,加入20mM KBr时该酶有最佳分配系数为0.061。对于脂肪酶粗酶而言,当上相聚合物浓度为10%(w/w),体系pH为7.4,加入20mM KBr时出现最佳分配条件,在此条件下脂肪酶的纯化倍数为18倍,酶回收率为83.7%。对于由微生物发酵得到的脂肪酶,我们考察了由假丝酵母发酵得到的脂肪酶,发现当上相聚合物浓度达到10%(w/w),体系pH为7.3,向体系中加入40mMKCl时分配系数最小,可以达到0.107。
当分配实验结束后,对两相聚合物也进行了回收,并且重复多次利用,实现了两种聚合物高回收且重复利用的愿望。