剥离水滑石与猪胰脂肪酶的自组装

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水滑石由于其结构可控性和独特的理化性能,使其在生物无机杂化材料的研究中受到越来越多的重视。剥离后的水滑石提供了一种纳米尺度的开放结构,可消除空间效应、扩散阻力的影响,在生物无机杂化材料的研究中有重要意义。本论文以剥离水滑石(Dela-LDH)与猪胰脂肪酶(PPL)自组装制备生物无机杂化材料,首先确立了剥离水滑石的制备条件,并借助XRD、荧光、电镜等分析技术,通过调变无机载体、客体酶及PPL与LDH的组装配比,探讨了PPL分子与Dela-LDH的组装方式、组装产物的活性以及它们之间的关系。发现Dela-LDH与PPL组装后没有形成层状有序排列;Dela-LDH与PPL组装的相互作用为静电作用和氢键作用;酶与剥离水滑石层板组装后酶活性增强,PPL与LDH的组装配比决定组装产物活性,PPL/LDH=1/2时酶活回收率最高,达420%。结合实验数据采用蛋白质在固-液界面上的吸附模型从宏观角度和分子角度对PPL与Dela-LDH的组装进行了描述。本文还对PPL与Dela-LDH组装行为的化学动力学进行了研究,发现PPL与Dela-LDH的组装速率曲线符合准二级动力学方程,剥离水滑石与酶作用力强、组装速率大、受扩散效应的影响小。测定了PPL与Dela-LDH的组装平衡等温线,在组装量小于最大单层饱和吸附量时PPL与Dela-LDH的组装平衡等温线符合Langmuir方程。
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