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《探索溶胶-凝胶法固定化脱氢酶制备及其应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、天津大学硕士学位论文溶胶-凝胶法固定化脱氢酶制备及其应用研究姓名：许松伟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：姜忠义20030101天津大学硕士学位论文摘要摘要溶胶一凝胶(Sol-gel)法以其条件温和、操作便利而广泛用于生物分子包埋。固定化的生物分子包括酶、蛋白质、核酸、DNA,RNA以及细胞和小器官，用于生物传感、生物催化、生物医学监测等领域。本论文采用改进的溶胶一凝胶法固定化脱氢酶(醇脱氢酶、醛脱氢酶和酸脱氢酶)，并对制得的生物催化剂性质及其应用进行研究。首先采用溶胶一凝胶法分别对三种脱氢酶进行包埋，并比较
2、了三种游离酶和固定化酶的动力学。实验结果表明，三种固定化酶酶促反应与游离酶酶促反应都符合Dazie}基于Michaelis-Menten方程提出的双底物(BiBi)酶促反应动力学模型，三种酶的催化活性和选择性都能保持。固定化后，酸脱氢酶(F=eDH),醛脱氢酶(F,DH)和醇脱氢酶(ADH)的酶活分别为游离酶的50-70%,55-65%,40-50。三种酶促反应的米氏常数也相应增大，亲合力降低。在凝胶过程的不同阶段分别加入酸和碱两种催化剂，可以加快凝胶化速率，并且改善凝胶材料的性质。通过吸附检测，含酶凝胶的孔径分布主
3、要集中3.2-3.5nm之间;通过透射电镜观测，酶在凝胶中分布均匀:利用紫外一可见分光光度计检测，酶固定化后空间结构能够保持完好。同时通过理论方法拟合了醇脱氢酶酶促反应动力学方程，理论拟合以及实验得到最大表观反应速率分别为0.40s，和1.68''，而两种方法得到的米氏常数吻合较好。最后采用溶胶一凝胶法将三种脱氢酶同时包埋于凝胶体系中作为催化剂，在常温常压下催化二氧化碳转化为甲醇。关键词:溶胶一凝胶;固定化;脱氢酶;动力学;二氧化碳;甲醇天津大学硕士论文ABSTRACTSol-gelisveryefficient,f
4、acileandgenericforbiomolecule-immobilization.Proteins,enzymes,DNA,RNA,cellsandorganelleshavebeensuccessfullyencapsulatedinsol-gelmatrixforbiocatalyst,biosensorandbiomedicaldetection.Inthispaper,threedehydrogenanses(F,,,DH,F.,dDHandADH)wereimmobilizedbymodifieds
5、ol-gelmethod.Propertiesandapplicationsofobtainedbio-catalystwerestudiedsystematically.Wefirstcarriedouttheexperimentalinvestigationontheimmobilizationofeachdehydrogenaseandthekineticsstudyofeachfreeandimmobilizeddehydrogenase.Kineticsofboththefreeandimmobilized
6、dehydrogenasesfollowedtheBiBienzymaticreactionmechanismputforwardbyDezielbasedonMichaelis-Mentenkineticequation.However,thecatalyticactivityofimmobilizedF,tPH,immobilizedFeNDH,immobilizedADHwereonly60-70%,55-65%and40-50%oftheirfreeformedcounterparts,respectivel
7、y.AndtheincreaseofM-Mconstantvaluesshowedthattheafinitybetween此enzymesandthesubstratesdecreased.DuringSol-gelprocess,acidandalkalineactingascatalystatdifferentperiodofgelpreparation,whichnotonlydecreasedthegellingtimebutalsoimprovedthepropertyofthegels.Thechara
8、cterizationofgelsandimmobilizedenzymeswithinwerefollowed.Through从adsorption-desorptionexperiment,theaverageporediametersofbio-dopedgelswererangedfrom3.2nmto3.5nmwithnarrowpo
