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本文通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,将聚乙烯亚胺(PEI)化学偶联在硅胶微粒表面,制备了新型复合载体 PEI/SiO2,最终制得了活性高且稳定性好的固定化青霉素酰化酶。通过红外光谱、电导滴定对复合载体表面的化学结构与组成进行了表征;通过测定复合载体表面 PEI 的偶合量,考察了各种反应条件对复合载体制备的影响规律,实验所得偶联反应的适宜条件为:反应温度 9094℃;反应时间 5h;PEI 水溶液浓度为45g/100mL50g/100mL;聚乙烯亚胺水溶液与氯丙基化硅胶质量比为 5:1。在实施酶的固定化过程中,考察了戊二醛用量、pH 值、固定化温度、固定化时间以及给酶量等条件对固定化青霉素酰化酶表观活力、活力回收率等性能的影响,实验所得最优固定化条件为:0.5g 表面键合有 9%PEI 的复合载体,使用 1%的戊二醛,在 pH 值为 7.92 缓冲溶液中,酶液用量 0.05mL,于 30℃下进行 14~15h 的固定化反应,所制固定化酶的活力为 118U/g,活力回收率为 46%。结合复合载体在固定化酶前的ξ电位及酶固定化反应过程的特点,探索了复合载体 PEI/SiO2固定化酶的作用机理。研究结果表明:复合载体PEI/SiO2 表面带有大量的胺基,通过化学键合(胺基的 Schiff 反应)与物理吸附(质子化胺基与酶分子的静电吸引作用)两种作用将酶分子快速、高效地固定在载体上,充分地保持了酶分子的构象,获得了较高活性的固定化酶。为了考察所制固定化酶的性能,测定了游离酶与固定化酶催化反应的最适 pH 值、最适温度、固定化酶的连续操作稳定性、二者对金属离子的耐受性能及米氏常数。实验结果表明:游离酶和固定化酶催化反应的最适 pH 值分别为 9.32 和 7.34,最适温度分别为 50℃和 40℃,固定化酶具有良好的连续操作稳定性,且比游离酶具有较好的抗金属离子性能;二者的米氏常数分别为2.38×10-1mol/L 和 5.44×10-2mol/L。