论文部分内容阅读
环糊精/聚乙二醇自组装形成的水凝胶,具有较好的亲水性、生物相容性、渗透性和机械强度等特性,有望在生物大分子固定化方面得到应用。本论文中,将四臂聚乙二醇衍生物与α-环糊精自组装并交联,形成聚轮烷（PRX）水凝胶,对酶进行负载,并对其结构、性质和应用进行考察。首先,将穿环了α-环糊精的四臂聚乙二醇硫醇（4arm-PEG-SH）末端巯基用过氧化氢氧化,成功地制得了PRX水凝胶,并负载了脲酶及葡萄糖氧化酶。利用红外光谱,X射线粉末衍射和扫描电镜等分析方法对PRX水凝胶的结构进行表征,结果表明制备的水凝胶具有准聚轮烷的通道型特征结构及多孔的网格结构。当4arm-PEG-SH/α-CD质量比为1:2时,形成的PRX水凝胶结构致密,且机械强度好。其次,考察了PRX水凝胶负载脲酶和葡萄糖氧化酶的酶活及稳定性,并从分子结构方面比较了两种固定化酶的酶学性质差异。结果表明,PRX水凝胶负载脲酶后并没有表现出明显的活性,可能是脲酶活性中心附近的游离巯基被氧化所致;而PRX水凝胶负载葡萄糖氧化酶的酶活相对比较稳定,且对pH的耐受性较好,在酸性和中性条件下仍能保持一定的酶活。由于氧化法制备的PRX凝胶对还原剂比较敏感,稳定性较差,改用点击化学法制备PRX凝胶。通过漆酶催化2,2’-联氮-二（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）盐（ABTS）氧化生成自由基正离子ABTS?+的方式,引发巯基-烯点击化学反应,使穿环了α-环糊精的四臂聚乙二醇丙烯酸酯和四臂巯基聚乙二醇硫醇发生交联,生成PRX水凝胶并负载漆酶。采用红外光谱,X射线粉末衍射和扫描电镜等分析方法,证实了此PRX水凝胶的准聚轮烷通道型结构及多孔的网格结构。最后,将PRX水凝胶负载的漆酶用于部分染料的脱色,考察了其对几种三苯甲烷类和偶氮类染料的脱色效果。结果表明,PRX水凝胶负载漆酶对偶氮类染料甲基橙的脱色效果差,但对孔雀石绿、结晶紫、甲基蓝、溴百里香酚蓝等三苯甲烷类染料脱色效果较好,12 h脱色率普遍达到60%左右,远好于游离漆酶对染料的脱色效果,其中对孔雀石绿的12 h脱色率甚至可达90%。相比于游离漆酶,经PRX水凝胶负载之后,漆酶对染料的抑制耐受性提高,但仍然无法完全解除染料的抑制作用,基于这一原因,PRX水凝胶负载漆酶重复使用时脱色率会有一定程度的下降。