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磁性纳米颗粒由于其粒径小,比表面积大,因此与其它较大颗粒的酶固定化材料相比拥有更高的单位载体蛋白上载量,而且分散性好,传质速率高,且分离回收非常简便,在酶的固定化中有着广泛的应用。
本课题以酶的固定化为目的,制备了三种表面带有特定化学官能团的磁性颗粒,即分别以水热合成法和化学共沉淀法制备的氨基化Fe3O4纳米颗粒,以及磁性壳聚糖高分子微球。对所制备的材料进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外扫描(FTIR)等材料学表征。
实验结果表明,以化学共沉淀法制备的氨基化Fe3O4纳米颗粒对粘质沙雷氏菌脂肪酶有较好的固定化效果。该方法将化学共沉淀法制备的裸露Fe3O4纳米颗粒,经3-氨基丙基三乙氧基硅烷修饰后,以戊二醛为偶联剂,使脂肪酶共价结合到颗粒表面。该固定化酶的单位载体蛋自上载量为35.2 mg protein/g support,酶活回收率可达54.0%以上。与游离酶相比,该固定化酶显示了较好的热稳定性。将固定化酶应用于批次水解拆分反式-4-甲氧苯基缩水甘油酸甲酯消旋体,进行了11批共105小时的反应,仍保持59.6%的初始酶活力。
在实验室规模(百克级)扩大制备了该固定化酶,结果显示所得到的数据与小批量的反应基本一致,表明该固定化酶能较好的放大制备,具有较好的推广应用前景。