酶的溶胶凝胶固定化技术.doc

’——凝胶固定化技术以其温和的反应条件,较好的酶活收率而受到日益广泛的关注。本文概括介绍了这种酶固定化技术的过程,条件及优点。关键词溶胶——凝胶固定化酶EneymeisImnmbilizedbySol-GelChenYanAbstractEneymeisimnmbilizedbysol---gel,immobilizatien,enzyme酶作为一种天然高活性,高选择性的催化剂,使许多难以进行的有机化学反应在酶的催化下能顺利进行,而且避免或减少副反应的发生。更重要的,无污染物质产生,属于绿色催化剂,酶以其如此之多的优点,近年来倍受化学工作者的青睐。但是目前认为酶是一种蛋白质,稳性较差。在过热,强酸,强碱,有机溶剂等条件下,都能发生蛋白质的变性,使酶失去催化效能。即使在最佳酶反应条件下,也往往会很快失活,且酶在反应后,也不能回收,造成重大浪费(难以回收)。目前常用的固定方法分为三类[4]:(1)吸附法,它是最简单的方法,适用于各种试剂,但由于试剂与基质之间的作用力较弱,被吸附的试剂容易洗脱,此点也就限制了催化剂的寿命应用性;(2)共价键合法,此法固定的试剂一般比吸附法寿命长,但用此法固定试剂较复杂和费时,有时由于被固定的试剂与基质形成的共价键使试剂的自由度减少而导致试剂的响应降低;(3)包埋法,试剂被物理的包裹在多孔的机制中,方法简单且适合各种试剂,只要控制适当的包埋步骤,此法固定的试剂不会洗脱或洗脱很慢。于是酶的固定化技术便成为人们关注的焦点。也是本实验的重点。根据实验要求,酶固定化之后必须满足以下条件[1]:;,甚至更为苛刻的环境;,有良好的稳定性和耐用性;,保持其原有选择性。基于以上几点因素,sol-gel法对酶的固定化采用机聚/无机合物包埋,使用有机聚合物包埋法。包埋法是将酶包埋于聚合物胶,膜或活性剂基底中,是较为直接,更为接近生物体的一种固定化技术。该方法简单,适用于各种试剂,只要控制适当的包埋步骤,此法固定的试剂不会洗脱或洗脱很慢。目前,有机高分子基质已被广泛应用。在本实验中使用酶的溶胶凝胶固定化技术将酶固定。溶胶凝胶玻璃是烷氧基硅烷(Si(OCH3)4)常温下分解和缩聚而成的透明玻璃状物质。整个凝胶过程分下列四步:[2,3]:将适当的烷氧化物(Si(OCH3)4)与水,酸性或碱性催化剂和共溶剂在搅拌或超声波下形成溶液,水解导致硅醇官能团的形成。(Si(OCH3)4)+4H2O+H4SiO4+CH3OH;:硅醇基继续反应形成硅烷聚合物;