磁性載體在固定化酶及連續(xù)式生物反應器中的應用研究.pdf

1、近些年來，各種有關磁性載體和固定化酶的研究均取得了較大的成果。Fe3O4納米顆粒因其優(yōu)異的磁性能和良好的生物相容性成為學者們廣泛研究的磁性載體之一。磁性載體固定化酶即通過物理或者化學的方法將酶固定在磁性載體上，使其既可以保持較高的酶活性又便于回收和重復利用。
　　 介孔硅材料和磁性納米顆粒的結合，即磁性介孔硅載體，可以通過對其表面改性而引入多種反應功能基團使其成為優(yōu)良的載體。它既具有較大的比表面積可以負載更多的目標分子或顆粒，同

2、時也便于回收和重復利用。海藻酸鈣凝膠顆粒與磁性納米顆粒結合，即磁性海藻酸鈣凝膠微球載體，通過包埋法可以將生物大分子、酶甚至完整的微生物包埋到凝膠微球中使其固定化，因為它不需要對酶進行化學修飾且反應條件溫和，很少改變酶的物理結構和化學性質，因而具有廣泛的應用。
　　 本文介紹了一種新型的磁性介孔硅固定化酶和磁性海藻酸鈣凝膠微球固定化酶的制備，最后對適用于磁性催化劑的生物反應器進行了研究。首先分別用微波法和化學共沉淀法合成了Fe3O

3、4納米顆粒，在比較優(yōu)劣后分別用于制備磁性介孔硅載體和磁性海藻酸鈣凝膠微球載體。利用APTES 對磁性介孔硅載體表面進行修飾，然后用偶聯(lián)劑PDC 將其與堿性蛋白酶偶聯(lián)，酶活力實驗結果表明其酶活回收率為15.1％。對磁性海藻酸鈣凝膠微球載體，在制備時直接將堿性蛋白酶包埋在其中，酶活力實驗結果表明其酶活回收率為54％。最后設計了一種適用于磁性納米催化劑的生物反應器，該反應器具有提高催化劑的使用效率和減少污染的優(yōu)點，且對不同的工藝有較高的適應性