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布洛芬是非甾体抗炎药的典型代表之一，是目前第三种世界上使用次数最多的消炎药，同时是废水中最广泛的药品和个人护理品(PPCPs)污染之一。大量生产和广泛使用的布洛芬虽然减轻了人类痛苦，但是给环境带来了许多污染危害。尽管布洛芬在环境中的浓度仅为ng/L～μg/L，但在长时间的污染下，布洛芬引起的慢性毒性效应及混合毒性效应却显而易见。因此，对布洛芬的环境治理迫在眉睫。
漆酶(EC 1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶，对底物具有广泛的专一性，可以降解多种对环境有害的污染物，是一种对环境友好型的绿色催化剂，因此被广泛用于食品、医药、化工、纺织行业废水处理等领域。而透析技术是通过将酶在反应过程中被封闭或束缚于透析膜内，而底物与产物经扩散作用可自由穿梭于透析膜内外，以此区别于常规的均相反应体系，实现高效降解、产物与酶快速分离。本文以酶催化和透析膜相结合构建动态透析酶催化反应器，对布洛芬进行连续处理研究，探讨静态透析漆酶催化反应器(static dialysis laccase catalytic reactor， SDLC)的可行性，进而引导设计动态透析漆酶催化反应器(dynamic dialysis laccase catalytic reactor，DDLC)，然后进一步阐明其在不同条件下的降解反应、影响机制、降解机理以及动力学过程。
本研究建立了布洛芬高效液相色谱(HPLC)检测方法，即为安捷伦EclipseXDB-C18(5μm，4.6×250mm)色谱柱、进样量为10μL、流速为1.0mL/min、柱温25℃、紫外的检测波长为263nm，流动相为0.82％醋酸钠(冰醋酸调节pH值至2.5)和乙腈，优化的逐步梯度检测条件为：以30％乙腈为流动相体系，首先在15min内线性变化为50％乙腈，然后在25min内线性变化为70％乙腈。实验结果表明，布洛芬在0.1～2.4mM浓度范围内线性关系良好(r2=0.99957)，同时并对布洛芬的检测方法进行精密度、准确度验证以及考察溶液稳定性。结果表明检测布洛芬的HPLC方法符合《中国药典2020：四部》中对分析方法验证的要求，说明这是一种方便快捷、准确度高的检测方法。
通过透析膜内外漆酶、布洛芬扩散行为的比较以及SDLC降解布洛芬中初步筛选透析膜研究，得到透析膜内蛋白质含量约为初始含量的84％，反应24h后漆酶酶活从347.6U/L变为约7.8U/L，反应6h后，透析膜内外布洛芬浓度保持平衡状态，而透析膜外却未检测到漆酶活性并检测到少量的蛋白质含量，从而明确了SDLC对漆酶蛋白质与酶活具有保留作用。同时确定了透析膜的截留分子量(molecular weight cut-off，MWCO)、透析膜表面积与漆酶样品体积比(surface area-to-volume ratio，SA:V)对布洛芬降解效率的影响，其结果为透析膜的MWCO为14000Da，SA:V为23.6cm2/mL，其布洛芬的降解率34.7％，从而弱化透析膜对漆酶性能的影响，为建立漆酶动态透析反应器奠定基础，提供可行性策略。
基于SDLC工艺得到的最佳透析膜MWCO、SA:V，采用DDLC进一步研究了对布洛芬的降解效果。以布洛芬的降解率为评价指标，确定其工艺条件，漆酶浓度0.24g/mL、布洛芬浓度1.25mM、pH值为7、流速15mL/min，此时降解率为76.0％，透析膜在重复使用6次后布洛芬的降解率仍能达到64.1％。测得DDLC工艺降解布洛芬的主要产物为1-异丁基-4-乙烯基苯，结果表明，布洛芬的降解主要是由于布洛芬丙酸侧链的脱羧反应。利用漆酶对布洛芬进行酶促反应和动力学研究，其中，漆酶对布洛芬降解反应的米氏方程为V=2.558[S]/(6.213+[S])，最大反应速率Vmax为2.558mM?h-1，米氏常数Km为6.213mM。而动力学研究结果显示当布洛芬初始浓度为1.25mM时，该反应不遵循零级动力学反应方程，随着底物初始浓度的增加到2.5mM时，漆酶酶量相对于底物量不再过量，此时反应为混合级动力学反应，而以上研究不仅为动态透析与酶催化技术耦合奠定理论基础，还为连续处理布洛芬废水技术的完善与发展提供参考依据。
漆酶(EC 1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶，对底物具有广泛的专一性，可以降解多种对环境有害的污染物，是一种对环境友好型的绿色催化剂，因此被广泛用于食品、医药、化工、纺织行业废水处理等领域。而透析技术是通过将酶在反应过程中被封闭或束缚于透析膜内，而底物与产物经扩散作用可自由穿梭于透析膜内外，以此区别于常规的均相反应体系，实现高效降解、产物与酶快速分离。本文以酶催化和透析膜相结合构建动态透析酶催化反应器，对布洛芬进行连续处理研究，探讨静态透析漆酶催化反应器(static dialysis laccase catalytic reactor， SDLC)的可行性，进而引导设计动态透析漆酶催化反应器(dynamic dialysis laccase catalytic reactor，DDLC)，然后进一步阐明其在不同条件下的降解反应、影响机制、降解机理以及动力学过程。
本研究建立了布洛芬高效液相色谱(HPLC)检测方法，即为安捷伦EclipseXDB-C18(5μm，4.6×250mm)色谱柱、进样量为10μL、流速为1.0mL/min、柱温25℃、紫外的检测波长为263nm，流动相为0.82％醋酸钠(冰醋酸调节pH值至2.5)和乙腈，优化的逐步梯度检测条件为：以30％乙腈为流动相体系，首先在15min内线性变化为50％乙腈，然后在25min内线性变化为70％乙腈。实验结果表明，布洛芬在0.1～2.4mM浓度范围内线性关系良好(r2=0.99957)，同时并对布洛芬的检测方法进行精密度、准确度验证以及考察溶液稳定性。结果表明检测布洛芬的HPLC方法符合《中国药典2020：四部》中对分析方法验证的要求，说明这是一种方便快捷、准确度高的检测方法。
通过透析膜内外漆酶、布洛芬扩散行为的比较以及SDLC降解布洛芬中初步筛选透析膜研究，得到透析膜内蛋白质含量约为初始含量的84％，反应24h后漆酶酶活从347.6U/L变为约7.8U/L，反应6h后，透析膜内外布洛芬浓度保持平衡状态，而透析膜外却未检测到漆酶活性并检测到少量的蛋白质含量，从而明确了SDLC对漆酶蛋白质与酶活具有保留作用。同时确定了透析膜的截留分子量(molecular weight cut-off，MWCO)、透析膜表面积与漆酶样品体积比(surface area-to-volume ratio，SA:V)对布洛芬降解效率的影响，其结果为透析膜的MWCO为14000Da，SA:V为23.6cm2/mL，其布洛芬的降解率34.7％，从而弱化透析膜对漆酶性能的影响，为建立漆酶动态透析反应器奠定基础，提供可行性策略。
基于SDLC工艺得到的最佳透析膜MWCO、SA:V，采用DDLC进一步研究了对布洛芬的降解效果。以布洛芬的降解率为评价指标，确定其工艺条件，漆酶浓度0.24g/mL、布洛芬浓度1.25mM、pH值为7、流速15mL/min，此时降解率为76.0％，透析膜在重复使用6次后布洛芬的降解率仍能达到64.1％。测得DDLC工艺降解布洛芬的主要产物为1-异丁基-4-乙烯基苯，结果表明，布洛芬的降解主要是由于布洛芬丙酸侧链的脱羧反应。利用漆酶对布洛芬进行酶促反应和动力学研究，其中，漆酶对布洛芬降解反应的米氏方程为V=2.558[S]/(6.213+[S])，最大反应速率Vmax为2.558mM?h-1，米氏常数Km为6.213mM。而动力学研究结果显示当布洛芬初始浓度为1.25mM时，该反应不遵循零级动力学反应方程，随着底物初始浓度的增加到2.5mM时，漆酶酶量相对于底物量不再过量，此时反应为混合级动力学反应，而以上研究不仅为动态透析与酶催化技术耦合奠定理论基础，还为连续处理布洛芬废水技术的完善与发展提供参考依据。