鈦酸鹽納米管固定化酶的研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，納米載體逐漸成為固定化酶領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作為酶固定化載體，納米結(jié)構(gòu)材料顯示出優(yōu)良特性，如較高的比表面積增加酶的負(fù)載率，較低的傳質(zhì)阻力提高固定化酶的相對(duì)活性等。鈦酸鹽納米管制備簡(jiǎn)單，材料廉價(jià)易得，生物相容性好，溫度與機(jī)械穩(wěn)定性強(qiáng)，且易于修飾，是固定化酶載體的良好選擇。本研究以鈦酸鹽納米管為酶固定化載體，采用共價(jià)結(jié)合法對(duì)過(guò)氧化氫酶（CAT）進(jìn)行固定，并對(duì)固定化CAT的活性及穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　本論文的研究

2、內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面：
　?。?）采用水熱法制備形貌規(guī)則的鈦酸鹽納米管作為固定化酶的載體。然后，利用EDC/NHS方法對(duì)過(guò)氧化氫酶進(jìn)行3,4-二羥基苯基丙酸（3,4-diHPP）的修飾，然后利用3,4-diHPP的兒茶酚基團(tuán)與鈦酸鹽納米管表面Ti4+的螯合作用將過(guò)氧化氫酶分子共價(jià)固定于鈦酸鹽納米管表面（TNTs-CAT）。此法共價(jià)固定化酶得到較高的負(fù)載率，820 mg g of support-1，且浸泡72 h幾乎無(wú)泄漏，相

3、對(duì)活性可達(dá)游離酶的60％。同時(shí)，TNTs-CAT顯示了較高的儲(chǔ)存穩(wěn)定性及循環(huán)穩(wěn)定性，儲(chǔ)存60 d后仍保留初始活性的92%，而游離酶僅殘留初始活性的44%；連續(xù)循環(huán)使用9次后TNTs-CAT保留一半的初始活性。
　?。?）利用仿生粘合思想，在弱堿性條件下多巴胺(DA)在鈦酸鹽納米管表面進(jìn)行自聚，形成聚多巴胺層（PDA），然后利用PDA層可以與蛋白分子上的氨基或者巰基進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的特性，將過(guò)氧化氫酶固定于鈦酸鹽納米管表面（TNTs-P

4、DA-CAT）。此法固定化酶，方法簡(jiǎn)便，溫和。固定化CAT負(fù)載率為311.7 mg g of support-1，相對(duì)活性為52%，動(dòng)力學(xué)常數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示TNTs-PDA-CAT與底物的親和性較游離酶有所提高。同時(shí)，TNTs-PDA-CAT的儲(chǔ)存和循環(huán)穩(wěn)定性得到一定的提高。
　　（3）去甲基腎上腺素（NE）具有與多巴胺分子類(lèi)似的兒茶酚胺結(jié)構(gòu)，在堿性條件下NE也可以發(fā)生自聚反應(yīng)，在鈦酸鹽納米管表面形成聚去甲基腎上腺素（PNE）層，形