论文部分内容阅读
多孔陶瓷材料整体柱具有多级孔径通道,其孔道主要分布在30-100μm和10-200nm,其独特的孔道结构在为固定化酶提供了良好的微环境的同时,又有效的降低了整体柱的压降。本论文以多孔陶瓷材料整体柱为载体固定化脂肪酶Candida sp.99-125,采用两种修饰方法对多孔陶瓷材料整体柱进行修饰,修饰的载体表面带有官能基团,可将脂肪酶共价连接在载体表面。对制得的固定化酶的活性及热稳定性作了进一步的研究,并将固定化酶应用于生物柴油和凝油剂的制备,主要研究内容如下:利用硅烷偶联剂APTES和GPTMS修饰的多孔陶瓷材料整体柱为载体固定化脂肪酶Candida sp.99-125。对固定化条件进行了优化,结果发现氨基修饰的载体Amino-PCM的酶蛋白负载量为5.7 mg/g,固定化酶Lipase@Amino-PCM的比酶活可达12.3 U/g;环氧基修饰的载体Epoxy-PCM的酶蛋白负载量为6.4 mg/g,固定化酶Lipase@Epoxy-PCM的比酶活可达15.7 U/g。Lipase@Amino-PCM和Lipase@Epoxy-PCM在水相和有机相中均表现出良好的热稳定性。将Lipase@Amino-PCM和Lipase@Epoxy-PCM用于催化制备生物柴油,二者均展现出较好的重复利用性和稳定性。利用多巴胺修饰的多孔陶瓷材料整体柱为载体固定化脂肪酶Candida sp.99-125。对固定化条件进行了优化,结果发现酶浓度为30 mg/mL,固定化时间为5 h,多巴胺修饰的载体PDA-PCM的酶蛋白负载量为12.6 mg/g,固定化酶Lipase@PDA-PCM的比酶活可达16.6 U/g;Lipase@PDA-PCM在水相和有机相中均表现出了良好的热稳定性,Lipase@PDA-PCM用于催化制备生物柴油,展现出较好的重复利用性和稳定性。利用脂肪酶Candida sp.99-125催化甘露醇和脂肪酸乙烯酯转酯反应,成功制备出五种不同侧链长度的凝油剂Man-6、Man-8、Man-10、Man-12和Man-14,产率分别为81%、82%、70%、59%和61%,且Man-6、Man-8、Man-10、Man-12和Man-14都具有凝胶甲苯、汽油、柴油、橄榄油和食用豆油的能力。凝油剂Man-8在有水存在的环境中仍可达到较理想的凝油效果,90%的油相可被回收。固定化酶Lipase@Amino-PCM、Lipase@Epoxy-PCM和Lipase@PDA-PCM催化制备凝油剂Man-8时的最终产率分别为78%、80%和80%,并表现出了较理想的重复使用性能,这些固定化酶还可用于填充床反应器制备凝油剂。