2.4 固定化酶制备: 10
2.4.1 NIPAM/PHEMA半互穿网络水凝胶固化酶的制备: 10
2.4.2 NIPAM/PAEMA半互穿网络水凝胶固化酶的制备: 11
2.5 固定化酶性能测试: 12
2.5.1酶的固载量: 12
2.5.2 固定化酶活性、比活及活力回收率的测定[24]: 13
2.5.3 固定化酶操作稳定性和热稳定性的测定[27]: 14
3 结果与讨论 15
3.1 水凝胶载体 15
3.1.1 NIPAM/PHEMA半互穿网络水凝胶扫描电镜SEM: 15
3.1.2 NIPAM/PAEMA半互穿网络水凝胶扫描电镜SEM: 15
3.1.3 胺化的PHEMA与未胺化的PHEMA红外光谱图FTIR: 16
3.1.4胺化的与未胺化的 NIPAM/PHEMA半互穿网络水凝胶红外光谱图FTIR: 16
3.1.5 NIPAN/PAEMA半互穿网络水凝胶红外光谱图FTIR: 18
3.1.6 水凝胶溶胀比(SR)测定: 19
3.1.7 水凝胶的保水率(WR)及去溶胀动力学曲线测定: 20
3.1.8 水凝胶的吸水率(WU)及再溶胀动力学曲线测定(25 ): 21
3.2 固化酶 22
3.2.1脂肪酶的固载量: 22
3.2.2固定化酶活性、比活及活力回收率的测定: 23
3.2.3固定化酶操作稳定性和热稳定性的测定: 24
结 论 25
致 谢 26
参考文献 27
1 引言
1.1 温敏性水凝胶:
温敏性凝胶指的是体积随温度变化的高分子凝胶,可分为高温收缩型凝胶和低温收缩型凝胶两类。目前,研究最为广泛的温敏凝胶是热缩型的N-异丙基丙烯酰胺( NIPAM) 系水凝胶[6]。N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)是温度敏感凝胶的主要构建部分。聚合物本身是一种水溶性聚合物,它必须包含一种交联物以防止凝胶在低温下溶于水。交联聚合物(NIPAM)在高于LCST(低临界溶液温度,在32-34℃左右)时膨胀,在低于此温度范围时收缩。这是由于聚合物链在水合和脱水状态下的相变导致的[7],低临界溶液温度可以有效控制,即将带电单元和疏水单元纳入到聚合物链中。带电的残基通常会提高低临界溶解温度,而疏水残基降低低临界溶解温度。
以温度敏感水凝胶为固定化酶载体能使反应物与底物同时分离[8],将某些产物对酶的抑制解除;同时,还可以控制固定化酶的使用等。这是由于温度敏感水凝胶具有一个LCTS(低临界溶解温度),当溶液温度在此温度左右变化时,凝胶对酶的活性有一个“开/关”效应,当温度在LCTS以下时,凝胶溶胀,底物进入凝胶内部与酶发生反应,此时为“开”;当温度在LCTS以上时,凝胶发生退溶胀,阻止底物进入凝胶内部与酶发生反应,此时为“关”。因此,当一种酶被固定在热敏性聚合物上时,由于环境的变化产生的聚合物构象的急剧变化,能显著影响酶的活性和接近酶分子的底物。