青霉素酰化酶固定化载体的设计合成

题名	青霉素酰化酶固定化载体的设计合成
作者	刘冬蕾
导师	陈振斌
答辩日期	2017
学位名称	硕士
关键词	CLX1180 有机溶剂 RAFT聚合 PGA固定化载体 PGA活力 PGA负载量活力回收率
摘要	本论文在熟悉传统固定化PGA研究方法和手段的基础上,进行研究手段和方法创新,从考察PGA在不同有机介质中的催化活性出发,通过所得结果,设计出有利于呈现PGA催化活性的固定化载体微环境,并合成了对PGA催化活性保持率高的三嵌段温敏性聚合物新型载体,较深入系统的研究了载体中各单体嵌段比例与其最低临界溶解温度、PGA负载量和固定化PGA催化活性之间的关系,以及固定化条件与PGA负载量和固定化PGA催化活性这些衡量载体性能的指标之间的关系,取得了一定结果。主要研究内容总结如下:1)以氯甲基化改性的大孔吸附树脂CLX1180为载体,利用CLX1180的苄基氯与PGA的氨基之间的亲核取代反应固定化PGA,采用傅里叶变换红外光谱表征固定化PGA结构,研究固定化条件对PGA负载率和固定化PGA活力的影响,最后对固定化PGA的连续操作稳定性和储存稳定性进行了系统考察。结果表明:PGA成功固定于CLX1180载体上;最佳固定化时间为10 h,温度为36 oC,p H为6.0,原始游离PGA活力为7360 U/g的酶液为35.00 m L,所得固定化PGA活力为2200 U/g,具有良好的连续操作稳定性和储存稳定性;但活力回收率不高,仅为29.89%。2)系统考察了游离PGA在室温下与烷烃、醇、酸、卤代烃、醚类等含各种功能基的有机溶剂作用不同时间后的催化活性,结果表明:(1)随时间延长,对于疏水性有机溶剂,活力保留率(Cr)减小并逐渐达到平衡,对同一系列,log P越小,Cr越小;对于亲水性有机溶剂,Cr在多数情况下立即降低至某一值,然后再逐渐增大至最大值,最后逐渐减小至平衡值,对同一系列,log P越小,Cr越大。(2)Cr达平衡的时间随溶剂分子尺寸l的增加表现为不同的变化趋势,具体为:l<4.4?时,Cr达平衡较快且平衡时间不受l的影响;4.4?6.9?时,Cr达平衡较快,且平衡时间随l的增加而减小。(3)多元醇处理的PGA,其Cr最大且维持稳定。3)根据2)的结果,选取含醇羟基的甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)作为构建载体微环境的单体,室温下可通过点击反应与PGA的氨基共价结合的含环氧基的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为PGA固定化靶点单体,可使载体发生溶胶/凝胶相转变的N,N二乙基丙烯酰胺(DEA)作为温敏性单体,采用RAFT聚合,合成不同序列(PDEA-b-PHEMA-b-PGMA简写DHG,PDEA-b-PGMA-b-PHEMA简写DGH)、不同单体嵌段比例的三嵌段温敏性聚合物载体,研究了载体中各单体嵌段比例与其最低临界溶解温度(LCST)、PGA负载量和固定化PGA催化活性之间的关系。结果表明:(1)不同嵌段比例载体的相对分子量与时间成线性增长关系,分子量分布在1.10-1.35之间,说明载体的合成是活性可控聚合。(2)随载体中单体HEMA摩尔百分比的增加,其LCST升高,但相转变温度区间变宽,温敏性减弱;随单体GMA摩尔百分比的增加,LCST降低,相转变温度区间变宽,温敏性减弱。(3)随单体(HEMA或GMA)摩尔百分比的增加,PGA负载量均呈现先增加后逐渐趋于平缓的趋势,而固定化PGA活力和活力回收率均先大幅增加到最大值后略有下降并趋于平缓。其中DHG序列中,当GMA比例为24%,HEMA比例为47%(DHG4724)时,其LCST为36 oC,固定化游离PGA量为910 U(原始游离PGA活力为886 U/g),固定化PGA活力为780 U/g,活力回收率为88%,重复使用10次后,其活力保留率为83%。4)以3)中的DHG4724为载体,考察固定化条件对PGA负载量、固定化PGA活力以及活力回收率的影响,得出固定化PGA的最佳条件:酶液浓度为10%(体积为5 m L),p H为8.0,固定化温度为36 oC,时间为16 h,所得固定化游离PGA量为1100 U(原始游离PGA活力为886 U/g),固定化PGA活力为830 U/g,活力回收率为94%。
页数	77
URL	查看原文
语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TQ465.1
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92511
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	刘冬蕾. 青霉素酰化酶固定化载体的设计合成[D],2017.