新型锆基配位聚合物固定化酶构建及应用
发布时间：2021-04-19 20:26
金属配位聚合物（CPs）被视为一种具有前景的酶固定化材料。本文通过添加2-甲基咪唑（2MIm）作为有机配体,与金属锆离子在水相中通过原位自组装构建金属有机配位聚合物（Zr-2MIm）,并对其应用进行探索。主要研究结果如下:1.探索了在水相中锆离子与2-甲基咪唑原位自组装形成有机配位聚合物的条件。通过控制各种条件的实验,结果表明高缓冲液浓度和碱性缓冲液,有利于该配位聚合物的形成。元素分析证明了一个Zr4+与1.5个2MIm通过配位作用形成无定型配位聚合。之后选取姜黄素还原酶（CurA）作为模型酶进行原位自组装,表征实验证明酶被成功封装在复合材料内。通过性能测试发现CurA@Zr-2MIm对底物具有较高的亲和力。在高温和强酸性条件下贮存1h后,固定化酶仍保持较高活性。此外,CurA@Zr-2MIm在室温下具有长期贮存稳定性。2.Zr-2MIm中Zr4+是不饱和的,有利于与六组氨酸标记酶的配位作用而特异性吸附酶。利用该特性构建了酶分布清晰的酶促反应器,首先通过原位自组装封装6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PD）用于NADPH再生,封装的G6PD具有卓越的储存稳定性和良好的pH和温度耐受性,催化性能...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 固定化酶简述
1.3 金属配位聚合物
1.4 金属配位聚合固定酶方法
1.4.1 物理吸附
1.4.2 共价交联
1.4.3 渗入CPs
1.4.4 共沉淀法
1.5 本课题研究意义及主要内容
1.5.1 本课题研究意义
1.5.2 本课题研究的主要内容
第二章 锆/2-甲基咪唑复合材料的构建
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 实验方法
2.2.1 配位聚合物的制备
2.2.2 研究不同条件对该配位聚合物形成的影响
2.2.3 表征实验
2.2.4 姜黄素还原酶（CurA）的表达与纯化
2.2.5 Zr-2MIm聚合物固定化酶实验
2.2.6 游离和固定化CurA的活性测定
2.2.7 固定化酶的操作稳定性
2.3 结果与讨论
2.3.1 缓冲液浓度对聚合物形成的影响
2.3.2 系统缓冲液的pH对聚合物形成的影响
4+化学计量比对聚合物形成的影响"> 2.3.3 2MIm与Zr4+化学计量比对聚合物形成的影响
2.3.4 表征实验
2.3.5 CurA蛋白的表达与纯化
2.3.6 Zr-2MIm聚合物对酶包覆性研究结果
2.3.7 酶活动力学参数
2.3.8 固定化酶稳定性实验
2.4 本章小结
第三章 锆基CPs分步固定化多酶研究
3.1 实验材料与仪器
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.2 实验方法
3.2.1 采用Zr-2MIm复合材料封装G6PD
3.2.2 游离和固定化G6PD的活性测定
3.2.3 pH和温度对游离酶和固定化酶生成NAPDH的影响
3.2.4 固定化酶的操作稳定性
3.2.5 His-KRED蛋白的表达
3.2.6 G6PD@Zr-2MIm/KRED复合材料的制备
3.2.7 G6PD@Zr-2MIm/KRED复合材料的活性测定
3.2.8 激光共聚焦表征实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 材料表征
3.3.2 动力学参数测定
3.3.3 不同pH和温度对G6PD@Zr-2MIm的影响
3.3.4 G6PD@Zr-2MIm操作稳定性研究
3.3.5 Zr-2MIm选择性吸附带有his标签的酶
3.3.6 多酶在G6PD@Zr-2MIm/KRED上的空间分布
3.3.7 G6PD@Zr-2MIm/KRED的活性及操作稳定性
3.4 本章小结
第四章 CPs修饰的磁性纳米载体在酶固定化中的应用
4.1 实验材料与仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
3O4纳米粒的制备"> 4.2.1 磁性Fe3O4纳米粒的制备
3O4@Zr-2MIm的制备"> 4.2.2 Fe3O4@Zr-2MIm的制备
4.2.3 表征实验
4.2.4 HpaBC目的蛋白的构建与表达
3O4@Zr-2MIm-HpaBC固定化酶的制备"> 4.2.5 Fe3O4@Zr-2MIm-HpaBC固定化酶的制备
4.2.6 CLSM表征实验
4.2.7 HpaBC酶活检测方法
4.2.8 固定化条件探索
4.2.9 固定化酶稳定性实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 表征实验
4.3.2 His-tagged HpaBC的表达与纯化
4.3.3 固定化条件探索
4.3.4 固定化酶稳定性探究
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
研究成果及发表学术论文
作者及导师简介
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米载体固定化酶的最新研究进展（英文）[J]. 曹诗林,徐培,马永正,姚潇晓,姚远,宗敏华,李雪辉,娄文勇. 催化学报. 2016(11)
本文编号：3148250
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 固定化酶简述
1.3 金属配位聚合物
1.4 金属配位聚合固定酶方法
1.4.1 物理吸附
1.4.2 共价交联
1.4.3 渗入CPs
1.4.4 共沉淀法
1.5 本课题研究意义及主要内容
1.5.1 本课题研究意义
1.5.2 本课题研究的主要内容
第二章 锆/2-甲基咪唑复合材料的构建
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 实验方法
2.2.1 配位聚合物的制备
2.2.2 研究不同条件对该配位聚合物形成的影响
2.2.3 表征实验
2.2.4 姜黄素还原酶（CurA）的表达与纯化
2.2.5 Zr-2MIm聚合物固定化酶实验
2.2.6 游离和固定化CurA的活性测定
2.2.7 固定化酶的操作稳定性
2.3 结果与讨论
2.3.1 缓冲液浓度对聚合物形成的影响
2.3.2 系统缓冲液的pH对聚合物形成的影响
4+化学计量比对聚合物形成的影响"> 2.3.3 2MIm与Zr4+化学计量比对聚合物形成的影响
2.3.4 表征实验
2.3.5 CurA蛋白的表达与纯化
2.3.6 Zr-2MIm聚合物对酶包覆性研究结果
2.3.7 酶活动力学参数
2.3.8 固定化酶稳定性实验
2.4 本章小结
第三章 锆基CPs分步固定化多酶研究
3.1 实验材料与仪器
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.2 实验方法
3.2.1 采用Zr-2MIm复合材料封装G6PD
3.2.2 游离和固定化G6PD的活性测定
3.2.3 pH和温度对游离酶和固定化酶生成NAPDH的影响
3.2.4 固定化酶的操作稳定性
3.2.5 His-KRED蛋白的表达
3.2.6 G6PD@Zr-2MIm/KRED复合材料的制备
3.2.7 G6PD@Zr-2MIm/KRED复合材料的活性测定
3.2.8 激光共聚焦表征实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 材料表征
3.3.2 动力学参数测定
3.3.3 不同pH和温度对G6PD@Zr-2MIm的影响
3.3.4 G6PD@Zr-2MIm操作稳定性研究
3.3.5 Zr-2MIm选择性吸附带有his标签的酶
3.3.6 多酶在G6PD@Zr-2MIm/KRED上的空间分布
3.3.7 G6PD@Zr-2MIm/KRED的活性及操作稳定性
3.4 本章小结
第四章 CPs修饰的磁性纳米载体在酶固定化中的应用
4.1 实验材料与仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
3O4纳米粒的制备"> 4.2.1 磁性Fe3O4纳米粒的制备
3O4@Zr-2MIm的制备"> 4.2.2 Fe3O4@Zr-2MIm的制备
4.2.3 表征实验
4.2.4 HpaBC目的蛋白的构建与表达
3O4@Zr-2MIm-HpaBC固定化酶的制备"> 4.2.5 Fe3O4@Zr-2MIm-HpaBC固定化酶的制备
4.2.6 CLSM表征实验
4.2.7 HpaBC酶活检测方法
4.2.8 固定化条件探索
4.2.9 固定化酶稳定性实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 表征实验
4.3.2 His-tagged HpaBC的表达与纯化
4.3.3 固定化条件探索
4.3.4 固定化酶稳定性探究
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
研究成果及发表学术论文
作者及导师简介
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米载体固定化酶的最新研究进展（英文）[J]. 曹诗林,徐培,马永正,姚潇晓,姚远,宗敏华,李雪辉,娄文勇. 催化学报. 2016(11)
本文编号：3148250
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3148250.html
教材专著
