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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
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