磁性复合载体的制备及其固定化脂肪酶研究.docx

磁性复合载体的制备及其固定化脂肪酶研究
磁性复合载体的制备及其固定化脂肪酶研究
摘要
本文主要研究了磁性复合载体的制备及其固定化脂肪酶研究。首先，通过沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子，然后利用原位聚合技术制备聚苯胺/Fe3O4复合磁性载体。最终，利用蛋白质固定化技术将脂肪酶固定在复合载体表面，得到具有催化性能的复合催化剂。通过实验证明，该载体具有良好的磁性，使得其易于回收和重复利用。同时，固定化的脂肪酶对四种不同类型的脂肪均有良好的催化效果，其酶活力保持稳定，在多次催化反应中仍然能够保持高度催化活性。因此，该磁性复合载体具有较好的应用前景和推广价值。
关键词：磁性；复合载体；脂肪酶；固定化；催化剂
Abstract
Thispapermainlystudythepreparationofmagneticcompositecarrierandtheimmobilizationoflipase.Firstly,magneticFe3O4nanoparticleswerepreparedbyprecipitationmethod,andthenpolyaniline/Fe3O4compositemagneticcarrierwaspreparedbyinsitupolymerizationtechnology.Finally,thelipasewasimmobilizedonthesurfaceofthecompositecarrierbyproteinimmobilizationtechnology,andthecompositecatalystwithcatalyticpropertieswasobtained.Throughexperimentalverification,thecarrierhasgoodmagneticproperties,whichmakesiteasytorecycleandreuse.Atthesametime,theimmobilizedlipasehasgoodcatalyticeffectonfourdifferenttypesoflipids,anditsenzymeactivityremainsstableandcanmaintainhighcatalyticactivityinmultiplecatalyticreactions.Therefore,themagneticcompositecarrierhasgoodapplicationprospectsandpromotionvalue.
Keywords:magnetic;compositecarrier;lipase;immobilization;catalyst
1.引言
随着生物技术和化学技术的快速发展，催化技术成为了一种重要的工业技术。催化剂的性能和稳定性直接决定了催化反应的效率和成本。传统的催化剂抑制了催化反应的转化率，难以重复利用，催化反应效率低。因此，固定化催化剂日益受到人们的关注，它可以提高催化反应的效率、稳定性和重复利用性。同时，磁性材料因其独特的磁性性质，在生物医学领域、环境保护和化学发展中具有广泛应用。
在固定化酶催化反应研究中，常常采用多种载体，如凝胶、膜、纤维等。然而，这些载体具有一定的局限性，如催化效率低、重复使用率低、催化剂在反应后难以分离等。与此相比，磁性载体具有极好的磁性能，可以方便地通过外磁场实现催化剂的回收和重复利用，因此备受研究者关注。因此，本文利用磁性Fe3O4纳米粒子和聚苯胺复合载体的优良性质，对脂肪酶的固定化催化剂进行了研究，主要内容包括载体的制备、固定化酶的方法和反应机理的研究。
2.实验
2.1材料
FeCl3、FeSO4、NH4HCO3、苯胺、过硫酸铵、四乙醇胺、迷你油、豆油、山茶油、菜籽油、磷酸盐缓冲液等；
2.2仪器
磁力搅拌器、万能材料试验机、显微镜、热重分析仪、红外光谱仪等。
2.3制备磁性Fe3O4纳米粒子
取0.1mol的FeCl3和0.05mol的FeSO4，按照2:1的比例加入5ml的蒸馏水中。然后加入适量的NH4HCO3溶液，并在室温下搅拌3h，过滤并洗净，干燥后得到黑色磁性Fe3O4纳米粒子。
2.4制备聚苯胺/Fe3O4复合载体
取1ml的四乙醇胺和2ml的苯胺加入1ml的Fe3O4纳米粒子中，并添加适量的过硫酸铵溶液，反应2h后得到聚苯胺/Fe3O4复合载体。用水淋涂，离心收集，洗涤后烘干。
2.5固定化脂肪酶
取100μL的脂肪酶，加入PIPES缓冲液中，并加入足量的聚苯胺/Fe3O4复合载体，室温下振荡14h。收集过滤物，并进行洗涤和干燥，即得到固定化的脂肪酶催化剂。
2.6酶活力测定
在37°C下，100μL的固定化脂肪酶催化剂与100μL的不同类型的脂