树枝状大分子用于氨基酰化酶的固定化研究

• 作 者: 高翔
• 机 构: 北京化工大学
• 出 处: 北京化工大学
• 发表日期: 2009年01期
• 关键词: 聚酰胺-胺 氨基酰化酶 固定化酶 N-乙酰-DL-蛋氨酸 毛细管区带电泳 热稳定性

树枝状大分子（Dendrimer）是一类新型的功能高分子化合物，它的特点是可以在分子水平进行分子的大小、形状和功能基团的设计。把树枝状大分子引到硅胶表面，可以大大增加硅胶的表面积、容量和选择性。固定化酶具有稳定性好、可重复并连续使用等优点，克服了游离酶对环境敏感、性质不稳定、易失活或死亡等缺点。聚酰胺-胺（PAMAM）作为一种性能优良的树枝状大分子，可作为酶的固定化载体，利用其自身的特点，提高单位面积内固定化酶量。
本文采用发散合成法，使用直径50μm的硅胶，经过氢氧化钠、去离子水、盐酸处理后，以3-氨丙基-三乙氧基硅烷（APTES）作为硅烷化试剂，通过丙烯酸甲酯与APTES的端氨基发生Micheal加成反应，得到0．5G的聚酰胺-胺（PAMAM），之后端酯基与乙二胺发生酰胺化反应，得到1．0G的枝形大分子PAMAM表面修饰的硅胶，重复以上过程，制得2．0G、3．0G树枝状大分子表面修饰的硅胶。采用氨基滴定、核磁共振、扫描电镜、荧光显微镜和元素分析等手段对合成产物的结构和性能进行了表征，结果表明合成的树枝状大分子具有良好的性能。
使用戊二醛交联氨基酰化酶与PAMAM，在戊二醛浓度为1%、交联时间4h、交联温度25℃的条件下固定氨基酰化酶，固定后的氨基酰化酶拥有较高的活性；以1．0G-3．0G树枝分子PAMAM分别与氨基酰化酶进行交联，发现固定化酶的活性呈逐代递增趋势。研究了pH、Co2+浓度和底物浓度对固定化酶活性的影响，结果表明，固定化氨基酰化酶的最佳反应条件为pH7．5，温度65℃。比较了游离酶和固定化酶的热稳定性和储存稳定性，结果表明，固定化酶的热稳定性和储存稳定性远远好于游离酶。固定化酶的半衰期为34d。
采用固定后的氨基酰化酶与N-乙酰-DL-蛋氨酸反应，用毛细管区带电泳（CZE）对酶解后的酶解液进行了研究。结果显示该固定化氨基酰化酶具有良好的效率、重现性和稳定性。