纳米凝胶保护下双酶级联反应体系的制备及表征

发布时间：2023-05-21 18:50

　　副产物H2O2引起的氧化酶自失活是氧化还原酶在化工生产中应用的主要障碍。在此,我们报告了一个有效的级联策略,共固定化一个天然氧化酶和过氧化氢酶模拟的配位纳米颗粒。Fe3+和腺苷酸单磷酸(AMP)在环境条件下降解H2O2,形成了与天然过氧化氢酶性能相当的配位纳米粒子,但前者在恶劣环境下表现出更好的稳定性。与少量丙烯酸单体聚合后,乙醇酸氧化酶(GyAO)与Fe3+/AMP共固定化在纳米凝胶中。得益于纳米凝胶的约束和保护作用,催化活性在pH=4时提高了 5倍,在80℃时提高了 10倍,重复使用20次后,催化活性仍保持在65%以上。更重要的是,纳米凝胶对乙醇酸的耐受性比游离的GyAO酶提高了 100倍。这项研究已经扩大了纳米酶在工业催化领域的应用,而工业催化领域的条件非常苛刻。除此之外,我们还发现Fe3+/AMP配位聚合物在酸性条件下还具有类过氧化物酶活性,这样的发现大大扩展了其应用范围,通过进行葡萄糖氧化酶-葡萄糖-ABTS显色实验以及对Fe3+/AMP/GYAO反应体系进行水凝胶包埋之后发现水凝胶包埋可以明显提高其催化活性,并且重复使用性在20次之后仍能够达到60%以上的活性残留。这样研究...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属酶
        1.2.1 简介
        1.2.2 过氧化氢酶
        1.2.3 过氧化物酶
    1.3 人工金属模拟酶进展
        1.3.1 人工金属酶简介
        1.3.2 过氧化氢模拟酶
        1.3.3 过氧化物酶模拟酶
    1.4 Fe基模拟酶研究现状
        1.4.1 过氧化氢酶
        1.4.2 过氧化物酶
        1.4.3 其他模拟酶
    1.5 选题研究意义及主要内容
        1.5.1 本课题的研究意义
        1.5.2 本课题研究的主要内容
第二章 Fe³⁺/AMP配位聚合物构建
    2.1 实验材料和仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 Fe³⁺/AMP配位聚合物的合成
        2.2.2. Fe³⁺/AMP配位聚合物的过氧化氢酶活性的检测方法
        2.2.3. Fe³⁺/AMP配位聚合物的类过氧化氢酶活性检测
        2.2.4 配位聚合物优化实验
        2.2.5 配位聚合物的稳定性研究
        2.2.6. 表征实验
    2.3 实验结果
        2.3.1 Fe³⁺/AMP配位聚合物地形成
        2.3.2 Fe³⁺/AMP配位聚合物的过氧化氢酶活性机理探究
第三章 Fe³⁺/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶的固定化研究
    3.1. 实验材料
    3.2 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 乙醇酸氧化酶地表达
        3.3.2 乙醇酸氧化酶酶活检测方法
    3.4 Fe/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶双酶体系的构建与稳定性研究
        3.4.1 实验材料
        3.4.2 实验仪器
        3.4.3 Fe/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶双酶体系的构建
        3.4.4 Fe/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶双酶体系的稳定性研究
        3.4.5 实验结果
    3.5 实验结果
    3.6 小结
第四章 Fe/AMP&GYAO纳米胶体系的构建
    4.1 实验材料
    4.2 实验仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 纳米凝胶包埋固定Fe³⁺/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶体系的合成
        4.3.2 双酶级联反应体系的反应条件与测定方法
        4.3.3 Fe³⁺/AMP&GYAO@nanogel体系的优化
        4.3.4. 稳定性研究
    4.4 实验结果
    4.5 表征实验
        4.5.1 实验方法
        4.5.2 实验结果
    4.6 小结
第五章 Fe³⁺/AMP&葡萄糖氧化酶@纳米胶体系的构建
    5.1 实验材料和仪器
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 Fe³⁺/AMP&GOx@纳米胶体系的制备
        5.2.2 Fe³⁺/AMP&GOx@纳米胶体系的催化活性
        5.2.3 Fe³⁺/AMP&GOx双酶体系的稳定性
        5.2.4 Fe³⁺/AMP&GxO双酶体系的重复使用情况
    5.3 实验结果分析
        5.3.1 Fe³⁺/AMP&GOx双酶体系的催化活性
        5.3.2 Fe³⁺/AMP&GOx双酶体系的稳定性
    5.4 纳米凝胶包埋固定Fe³⁺/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶体系的合成。
        5.4.1 实验材料
        5.4.2 实验仪器
        5.4.3 纳米凝胶包埋固定Fe³⁺/AMP配位聚合物与乙醇酸氧化酶体系的合成
        5.4.4 双酶级联反应体系的反应条件与测定方法
        5.4.5 稳定性研究
        5.4.6 稳定性研究
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附录



本文编号：3821255