论文部分内容阅读
将酶、DNA等生物大分子固定到固体基质表面,在生物学和化学等基础研究领域,以及医疗诊断、组织工程和生物工程等应用研究领域中均有广泛应用。
多巴胺是一种低分子量的儿茶酚胺,在温和条件下的水相中能在很多材料表面自发聚合形成聚多巴胺薄膜。聚多巴胺具有类似粘性蛋白的结构,其酚、醌基团对胺基、巯基等基团具有较高的反应活性。并且,该反应活性不受水的影响,并可依靠pKa的变化对亲核试剂进行调解。从而,通过亲核反应与生物分子相作用,将其共价固定在材料表面。
本文对多巴胺在α-淀粉酶固定化中的应用进行了研究,并将得到的固定化酶应用于催化淀粉分解反应。
首先,利用多巴胺处理三种树脂材料的表面来共价结合α-淀粉酶,与未经过处理的树脂相比,固定化酶量和酶活力都有了大幅的提高。其中,树脂X-5的性能最为突出,固定化酶酶活力提高了99.13%。然后,系统研究了利用多巴胺将α-淀粉酶固定于树脂X-5的过程,得到了最优固定化条件。研究结果表明,该固定化酶具有与游离酶相同的最适反应温度(40℃)和pH值(pH6.0),且在更宽温度、pH范围内的稳定性得到了提高;固定化酶的循环使用性和储藏稳定性都显著优于游离酶。
其次,利用多巴胺将α-淀粉酶固定于超滤膜表面,实现了催化反应和分离过程的过程强化。实验中选取了有较好力学性能且耐酸、耐菌、耐化学腐蚀的聚丙烯腈(PAN)膜为基质,利用多巴胺将α-淀粉酶固定于该膜表面。结果表明,经多巴胺处理后的PAN膜固定的α-淀粉酶表现出较高的催化活性和稳定性。