[醫(yī)藥]健康計劃將很快-文庫吧
2025-01-04 03:14 本頁面
【正文】 激烈,酶活力損失較大。實際使用時,往往與其他固定化方法聯(lián)合使用,如將酶先經(jīng)凝膠包埋后,再經(jīng)交聯(lián)等。這種采用兩種或多種方法進行固定化的技術(shù),稱為雙重或多重固定化法,用此法制備的固定化酶活性高,機械強度好。⒌熱處理法將含酶細(xì)胞在一定的溫度下加熱一段時間,使酶固定在菌體內(nèi)的方法,稱為熱固定化法。熱固定化法只適合于那些熱穩(wěn)定性較好的酶。在加熱處理時,一定要掌握好加熱溫度和時間,以免引起酶的變性失活。誠然,前述各種酶固定化方法有各自的優(yōu)點和不足,但固定化酶也存在著一些共同的缺點：①對于一些可作用于大分子底物,也可作用于小分子底物的酶而言,經(jīng)固定化后,由于受到載體空間位阻作用的影響,大分子底物難于接近酶分子,從而使其催化反應(yīng)速度大大降低,而小分子底物的反應(yīng)速度則不受影響。②酶固定化的過程中,失活的酶量較大。③載體的帶電性質(zhì)對固定化酶的最適pH 值有明顯的影響:一般來說,帶負(fù)電的載體制備的固定化酶,其最適pH 值比游離態(tài)的高。帶正電的比游離態(tài)的低。電中性的不變化。以上是在制備和應(yīng)用固定化酶的時候應(yīng)該特別注意的。這些不足之處限制了固定化酶的廣泛應(yīng)用,成為亟待解決的主要問題。因此,開發(fā)簡便、溫和、適用的固定化方法,設(shè)計合成性能優(yōu)異且可控的載體,以及應(yīng)用工藝的優(yōu)化研究等使固定化酶及其酶促反應(yīng)的研究至今方興未艾,仍是目前研究熱點之一。二、傳統(tǒng)固定化技術(shù)的改進保持各種傳統(tǒng)固定化方法的優(yōu)點并改進其不足一直是固定化酶方面研究的重要內(nèi)容。將酶吸附于離子交換樹脂上后,再用多官能基化合物交聯(lián)可提高固定化胰蛋白酶的活性及穩(wěn)定性。在有硫酸銨或水溶性聚乙二醇存在時,會大幅度提高疏水性載體對酶的吸附率。在底物反應(yīng)液中加入維生素C時,可提高固定化葡萄糖氧化酶的使用性能。調(diào)節(jié)pH 值,則能使酶固定化及固定化酶處于一個最佳的微環(huán)境中。戊二醛類雙官能團偶聯(lián)劑的一端保護后活化載體,再脫保護并固定化酶時可大幅度提高酶活力的回收率。這些研究結(jié)果表明,通過改進傳統(tǒng)固定化方法而改善固定化酶的性能是可行的。載體的結(jié)構(gòu)與性能研究是傳統(tǒng)固定化技術(shù)改進的重要方面。考慮到生物大分子酶及某些大分子底物與產(chǎn)物的傳質(zhì)和擴散的需要,李彥鋒等采用線型聚合物致孔法合成了球狀特大孔丙烯腈與醋酸乙烯酯的共聚物(MR AV 樹脂) ,再轉(zhuǎn)化為聚丙烯酰胺肟 聚乙烯醇載體固定化嗜熱菌蛋白酶。結(jié)果表明,固定化酶活性隨載體孔徑的增大而提高。MR AV 樹脂與含水乙二胺反應(yīng)生成聚N 氨乙基丙烯酰胺 聚乙烯醇載體時親水性進一步增強,其固定化前列腺素合成酶及木瓜蛋白酶時皆可獲得良好結(jié)果。增加載體活性側(cè)基的空間懸臂(Spacer) 的長度有利于減少空間阻礙而提高載酶量及固定化酶活性,如用不同鏈長的二元胺活化聚丙烯酸甲酯及聚氯乙烯大孔球狀載體時,固定化酶的活力則隨活化側(cè)基鏈長的增加而提高。膜載體具有組裝連續(xù)運轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器的優(yōu)勢,如β 半乳糖甙酶被聚甲基丙烯酸羥乙酯膜固定化后,可高效催化乳糖水解且連續(xù)運行30h 的酶量損失 10 % ,顯示出良好的操作穩(wěn)定性。瓊脂糖制成珠狀并固定化胰蛋白酶、糜蛋白酶后可高產(chǎn)率地從牛肺提取液中制備高比活力抑肽酶,甲基苯磺?；罨姆蹱瞽傊羌坝衩兹镙d體固定化脂肪酶時其酶促活性及穩(wěn)定性得到顯著改善。廢蠶絲經(jīng)功能化處理后固定化脂肪酶的活力回收 52 %、操作半衰期達到250 h ,球形交聯(lián)狀殼聚糖固定化α 淀粉酶的比活力達820 U/ g、具有良好的穩(wěn)定性。Tiller 等用對苯二胺活化甲基苯磺酸纖維素酯制備的超分子結(jié)構(gòu)載體在固定化葡萄糖氧化酶、過氧化物酶及乳酸酯氧化酶時,固定化酶的比活力可高達660 U/ g、且具有良好的穩(wěn)定性及分析應(yīng)答性。天然載體既具有適宜的生物相容性及親水性,又多為可再生資源,故應(yīng)予以足夠重視。殼聚糖也已被廣泛應(yīng)用于固定化酶的研究,姜梅等研究了以殼聚糖膜為載體、戊二醛為交聯(lián)劑的固定化葡萄糖氧化酶的特性。結(jié)果表明:固定化酶的Km 值為12116 mmol/ L ,溶液酶的Km 值為20186 mmol/ L 。固定化酶比溶液酶更耐熱,且貯藏穩(wěn)定性及操作穩(wěn)定性也有所提高。固定化酶重復(fù)使用率較高。三、新型固定化技術(shù)運用當(dāng)代高新技術(shù)設(shè)計合成新型載體以及兩者的有機結(jié)合是引人注目的研究動向。利用超聲波使高分子主鏈均裂產(chǎn)生自由引發(fā)功能性單體,再聚合成嵌段共聚物載體固定化酶的結(jié)果表明,借助現(xiàn)代技術(shù)可使一般性聚合物經(jīng)功能化改性成為新的酶固定化載體。磁性體Fe3O4與聚苯乙烯、含醛基聚合物一起溶解混合后,再除去溶劑可獲得磁性載體,其固定化葡萄糖氧化酶在適宜條件下的酶活力回收可高達70 % 。磁性載體固定化酶由于Fe3O4的磁響應(yīng)性從而能借助外部磁場簡便地回收,已引起人們的極大研究興趣。其中,磁性高分子微球是近二十年來發(fā)展起來的一種新型功能高分子材料。磁性高分子微球是指內(nèi)部含有磁性金屬或金屬氧化物(如鐵、鈷、鎳及其氧化物) 的超細(xì)粉末,而具有磁響應(yīng)性的高分子微球。近年來,磁性高分子微球也用于固定化酶的研究。與非磁性材料相比,磁性高分子微球作為固定化酶的載體具有以下優(yōu)點: ①. 有利于固定化酶從反應(yīng)體系中分離和回收,操作簡便,對于雙酶反應(yīng)體系,當(dāng)一種酶的失活較快時,就可以用磁性材料來固載另一種酶,回收后反復(fù)使用,降低成本。 ②. 磁性載體固定化酶放入磁場穩(wěn)定的流動床反應(yīng)器中,可以減少持續(xù)反應(yīng)體系中的操作,適合于大規(guī)模連續(xù)化操作。 ③. 利利用外部磁場可以控制磁性材料固定化酶的運動方式和方向,替代傳統(tǒng)的機械攪拌方式,提高固定化酶的催化效率。磁性高分子微球的合成方法主要有: ①. 利用天然高分子材料包埋磁性微粒,可以得到納米級的磁性微球。 ②. 在磁流體的存在下進行聚合反應(yīng),得到微米級的磁性微球。Munkd 制備了纖維素等三種磁性高分了微球,用于凝乳化蛋白酶的固定化,研究了不同殼層、不同磁核及粒徑對酶的活性及固定量的影響。 Iman 將PS/ Fe3O4微球用于尿素酶的固定化。邱廣亮等采用乳化復(fù)合技術(shù)制得磁性淀粉復(fù)合微球,并以此微球為載體,采用溴化氰共價結(jié)合法、戊二醛交聯(lián)法、物理
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