新型功能性高分子材料的制备及其在酶固定化方面的应用研究

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新型功能性高分子材料的制备及其在酶固定化方面的应用研究含有氨基、羟基、巯基以及其它功能性基团的高分子材料在生物分子(酶、多肽、抗体、抗原和DNA)的固定化方面有着独特性质和多方面潜在用途。这类高分子材料的制备、性质和应用等方面的研究日益受到重视。本文主要内容涉及壳核结构的新型纳米高分子材料的制备、微观结构,以及作为不溶性催化剂和固定化酶载体的应用研究;制备生物可降解新型高分子(壳聚糖)微米球及多孔材料的简易方法和新型多功能基酰基硫脲类聚合物的合成、表征、酶固定化和与DNA作用的初步研究。并研究了壳核结构的纳米高分子材料在生物传感器方面的应用。研究的主要结果为: (1)以痕量的叔丁基过氧化氢为引发剂,甲基丙烯酸甲酯和酶分子(纤维素酶)通过直接的接枝共聚乳液反应,将酶分子(纤维素酶)通过共价作用直接连接到聚甲基丙烯酸甲酯上而。从而形成以疏水性的聚甲基丙烯酸甲酯为内核,以亲水性的酶分子(纤维素酶)为外壳的在水介质中分散均匀的纳米颗粒(纳米酶)。 (2)以痕量的叔丁基过氧化氢为引发剂,甲基丙烯酸甲酯和生物可降解的亲水性高分子(聚乙二烯亚胺、壳聚糖和酪蛋白)通过直接的接枝共聚乳液反应,将亲水性高分子通过共价作用直接连接到聚甲基丙烯酸甲酯上面。从而形成以疏水性的聚甲基丙烯酸甲酯为内核,以亲水性高分子为外壳的在水介质中分散均匀的纳米颗粒。并对该类纳米材料在纤维素酶、脲酶和葡萄糖氧化酶的固定化方面的应用进行了研究。 (3)通过向壳聚糖溶液中添加无机盐,破坏壳聚糖分子中NH3+之间的静电作用,从而使得伸展的壳聚糖分子链发生卷曲,然后再通过选择不同特性的有机溶剂对形成的壳聚糖粉体进行分散,真空干燥后即可以得到均匀的壳聚糖微米颗粒和多孔性的壳聚糖粉体。对不同的无机盐进行了筛选,并且对该类材料在纤维素酶固定化方面的应用进行了系统的研究。(4)以聚乙二醇-400为相转移催化剂,邻或对二苯甲酰氯、硫氰酸铵和二胺类化合物通过一锅法反应,形成一种新型的多功能基团的酰基硫脲类聚合物。通过红外、元素分析、凝胶色谱和氢谱对聚合物的结构进行了确定,并且进行了酶固定化和与DNA相互作用的研究。
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