漆酶固定化与复合水凝胶的制备
发布时间：2021-07-23 04:12
漆酶（Lac）是自然界中一种常见的含铜生物催化剂,从一些植物及微生物（真菌、细菌和原生生物）内可以提取出不同种类的Lac。本课题选择研究来自杂色栓菌（Trametes versicolor）的Lac。用条件温和的光催化化学交联法使Lac分子与再生蚕丝丝素蛋白（SF）共价偶联,制备出固定了 Lac的SF基水凝胶。这种含酶的水凝胶作为模板,通过固定化Lac的催化作用可以制备出不同类型的复合水凝胶材料,如Lac可以在有氧环境中催化吡咯（Py）反应,制备出有聚吡咯（PPy）覆盖的柔性导电的PPy-SF基水凝胶,或催化碱木质素（AL）,制备结合了 AL的AL-SF基复合水凝胶。（1）第二章中,我们首先从生蚕丝中提取SF。然后使用Ru（Ⅱ）介导的光催化交联法将SF与Lac交联,制备出固定了 Lac的SF基水凝胶。将含酶水凝胶浸泡于Py溶液内,鼓泡通入氧气。利用固定化Lac的催化作用,在水凝胶上合成PPy。我们将这种制备PPy-SF基水凝胶的方法简称为“酶法”制备。PPy均匀覆盖在水凝胶上,以氢键和共价键的形式与SF氨基酸残基牢固的结合在一起,赋予了水凝胶一定的导电能力。最后对制备的水凝胶进行了一系...
【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】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２漆酶催化反应过程［１５－｜６］??Ｆｉｇ?１－２?Ｌａｃｃａｓｅ－ｃａｔａｌｙｚｅｄ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ［１５１６］??１．?１．３漆酶的应用??
?北京化工大学专业学位硕士研究生学位论文???｜。妙。各??＾?￣＾４?－＊ｙ?Ｌ?」ｎ??克聚糖?０?海萍酸钙??ｃｈｉｔｏ＆ａｎ?ｃａｌｃｉｕｍ?ａｌｇｉｎａｉｅ??Ｌ?＞°?Ｊｎ?Ｌ?Ｉ?Ｊｎ?Ｌ?Ｊ？??透明？酸?屮ｔｔ？纤维家?ｗｍ??ｈｙａｌｕｒｏｎｉｃ?ａｃｉｄ?ｍｅｌｈｖｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｄｅｘｔｒａｎ??图１－３典型的糖类高分子结构％＂＾??Ｆｉｇ?１－３?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ［６２＇６７］??ｃｈｉｔｏｓａｎ是甲壳素（ｃｈｉｔｉｎ）的脱乙酸基的产物，由Ｄ－氣基葡萄糖（ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）??和Ｎ－乙酿－Ｄ－氨基葡萄糖（Ｎ－ａｃｅｔｙｌ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）通过Ｐ－１，４糖苷键连结组成。壳??聚糖具有无毒、抗菌、吸附癌毒素等特点，是一类应用广泛的天然高分子材料。除了??这些特性外，壳聚糖也是一种粘着剂，在酸性条件下易于吸收而形成水凝胶??Ｍｕｔｈｉａｈ等将能释放出Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋和Ｐ〇４３＋的纳米晶石掺入壳聚糖水凝胶来增强其快速??止血的能力［７１］。??ｄｅｘｔｒａｎ是由葡萄糖单体组成的同型多糖，单元之间以糖苷键连接。葡聚糖在人体??各器官中具有生物降解性和生物相容性。此外，葡聚糖含有大量可化学修饰的活性羟??基，应用范围非常广泛。例如可制备成葡聚糖水凝胶作为传递与释放药物的载体［７２］。??ＨＡ是Ｎ－乙酷－Ｄ－氨基葡萄糖（Ｎ－ａｃｅｔｙｌ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）以及Ｄ－葡萄糖酸酸（Ｄ－??ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｃ?ａｃｉｄ）以（３－１，３糖苷键连接形成的线性共聚物。透明质酸拥有很多活性
究生学位论文???离子键和疏水相互作用的次级力组合在一起），可通过改变成胶过程的各个操作条件??以达到调控制备的ＳＦ基水凝胶性质的目的［８３］。如果将交联剂加入到ＳＦ溶液中，在一??定反应条件下即可快速形成化学交联水凝胶。常用的化学交联剂包括过ＡＰＳ、ＧＤ、??ＧＮＰ，这些交联剂可以在短时间内诱导ＳＦ肽链由无规卷曲向ｐ－折叠转变，并且使氨??基酸残基间以共价键的形式连结在一起。如ＡＰＳ在一定条件下可与ＳＦ的两个络氨??酸残基反应，生成二酪氨酸型结构作为水凝胶交联位点［５３］，见图１－４?Ｂ。??（Ａ）?：??酸、盐????广?＼?一润旋、超声■?物理翅??ｖ?ｙ??Ｖ—＾?删?ｒ?＇——，化学交联??ＳＦ?溶液?ＡＰＳ，ＧＮＰ，Ｇｌ）等?〒??（Ｂ）??ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ??■交联：６?＋?６Ａｐｓ？二?ｄｊｎ６??４５２ｎｍ?ｗｈｉｔｅ?ｌｉｇｈｔ??ＳＦ?ＳＦ＾?ＳＦ?ＳＦ??图１－４?ＳＦ的物理或化学交联［５３＊８３］??Ｆｉｇ?１－４?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｏｒ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ?ｏｆ?ＳＦ［５３，８３］??ＳＦ基水凝胶一般具有良好的生物降解性与生物相容性，同样在临床医学中得到??广泛的应用［８３１。ＳＦ基水凝胶具有的促进细胞代谢和骨重塑的能力。有研究表明，在??其作用下，成骨细胞的骨愈合率、增殖和分化也比对照组好［ｉｍ］。目前存在的一个挑??战是利用ＳＦ制备出具有多层结构的水凝胶，可以使用逐层组装技术来实现这一目的。??这样一来，多功能的层次的水凝胶就可以实现细胞的按需求分层封装或者是药物等分??子的分层梯度释放［１Ｃ）２，ｒａ］。?
本文编号：3298570
【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】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２漆酶催化反应过程［１５－｜６］??Ｆｉｇ?１－２?Ｌａｃｃａｓｅ－ｃａｔａｌｙｚｅｄ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ［１５１６］??１．?１．３漆酶的应用??
?北京化工大学专业学位硕士研究生学位论文???｜。妙。各??＾?￣＾４?－＊ｙ?Ｌ?」ｎ??克聚糖?０?海萍酸钙??ｃｈｉｔｏ＆ａｎ?ｃａｌｃｉｕｍ?ａｌｇｉｎａｉｅ??Ｌ?＞°?Ｊｎ?Ｌ?Ｉ?Ｊｎ?Ｌ?Ｊ？??透明？酸?屮ｔｔ？纤维家?ｗｍ??ｈｙａｌｕｒｏｎｉｃ?ａｃｉｄ?ｍｅｌｈｖｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｄｅｘｔｒａｎ??图１－３典型的糖类高分子结构％＂＾??Ｆｉｇ?１－３?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ［６２＇６７］??ｃｈｉｔｏｓａｎ是甲壳素（ｃｈｉｔｉｎ）的脱乙酸基的产物，由Ｄ－氣基葡萄糖（ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）??和Ｎ－乙酿－Ｄ－氨基葡萄糖（Ｎ－ａｃｅｔｙｌ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）通过Ｐ－１，４糖苷键连结组成。壳??聚糖具有无毒、抗菌、吸附癌毒素等特点，是一类应用广泛的天然高分子材料。除了??这些特性外，壳聚糖也是一种粘着剂，在酸性条件下易于吸收而形成水凝胶??Ｍｕｔｈｉａｈ等将能释放出Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋和Ｐ〇４３＋的纳米晶石掺入壳聚糖水凝胶来增强其快速??止血的能力［７１］。??ｄｅｘｔｒａｎ是由葡萄糖单体组成的同型多糖，单元之间以糖苷键连接。葡聚糖在人体??各器官中具有生物降解性和生物相容性。此外，葡聚糖含有大量可化学修饰的活性羟??基，应用范围非常广泛。例如可制备成葡聚糖水凝胶作为传递与释放药物的载体［７２］。??ＨＡ是Ｎ－乙酷－Ｄ－氨基葡萄糖（Ｎ－ａｃｅｔｙｌ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）以及Ｄ－葡萄糖酸酸（Ｄ－??ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｃ?ａｃｉｄ）以（３－１，３糖苷键连接形成的线性共聚物。透明质酸拥有很多活性
究生学位论文???离子键和疏水相互作用的次级力组合在一起），可通过改变成胶过程的各个操作条件??以达到调控制备的ＳＦ基水凝胶性质的目的［８３］。如果将交联剂加入到ＳＦ溶液中，在一??定反应条件下即可快速形成化学交联水凝胶。常用的化学交联剂包括过ＡＰＳ、ＧＤ、??ＧＮＰ，这些交联剂可以在短时间内诱导ＳＦ肽链由无规卷曲向ｐ－折叠转变，并且使氨??基酸残基间以共价键的形式连结在一起。如ＡＰＳ在一定条件下可与ＳＦ的两个络氨??酸残基反应，生成二酪氨酸型结构作为水凝胶交联位点［５３］，见图１－４?Ｂ。??（Ａ）?：??酸、盐????广?＼?一润旋、超声■?物理翅??ｖ?ｙ??Ｖ—＾?删?ｒ?＇——，化学交联??ＳＦ?溶液?ＡＰＳ，ＧＮＰ，Ｇｌ）等?〒??（Ｂ）??ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ??■交联：６?＋?６Ａｐｓ？二?ｄｊｎ６??４５２ｎｍ?ｗｈｉｔｅ?ｌｉｇｈｔ??ＳＦ?ＳＦ＾?ＳＦ?ＳＦ??图１－４?ＳＦ的物理或化学交联［５３＊８３］??Ｆｉｇ?１－４?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｏｒ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ?ｏｆ?ＳＦ［５３，８３］??ＳＦ基水凝胶一般具有良好的生物降解性与生物相容性，同样在临床医学中得到??广泛的应用［８３１。ＳＦ基水凝胶具有的促进细胞代谢和骨重塑的能力。有研究表明，在??其作用下，成骨细胞的骨愈合率、增殖和分化也比对照组好［ｉｍ］。目前存在的一个挑??战是利用ＳＦ制备出具有多层结构的水凝胶，可以使用逐层组装技术来实现这一目的。??这样一来，多功能的层次的水凝胶就可以实现细胞的按需求分层封装或者是药物等分??子的分层梯度释放［１Ｃ）２，ｒａ］。?
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