硅烷化氨基磁性微球的制備及其固定化酶應(yīng)用研究.pdf

1、納米磁性微球(Nano-MagneticParticles，NMPs)是20世紀(jì)70年代后逐步產(chǎn)生、發(fā)展、壯大的一種應(yīng)用前景廣闊的新型磁性材料，由于其具有良好的磁響應(yīng)性、粒徑小、比表面積大、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)而廣泛地應(yīng)用于生物技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域，如細(xì)胞分離、靶向給藥、免疫檢測(cè)、蛋白質(zhì)和核酸的分離純化以及固定化酶等。本文對(duì)氨基磁性微球的制備、表征及固定化酶及其應(yīng)用進(jìn)行了研究。 1.以改進(jìn)的化學(xué)共沉淀法制備Fe3O4納米微球。透射電子顯微

2、鏡鑒定其粒徑大小為6nm-12nm，粒徑分布均勻且分散性較好；其飽和磁化強(qiáng)度為62.6emu/g，剩磁和矯頑力接近于0，具有超順磁性；X射線衍射結(jié)果顯示自制的Fe3O4屬于立方尖晶石型結(jié)構(gòu)；578cm-1和3421cm-1處強(qiáng)烈紅外吸收光譜也和標(biāo)準(zhǔn)Fe3O4的特征吸收峰吻合。 2.采用溶膠凝膠工藝，在醇水溶液中以氨水為堿催化劑，以自制的Fe3O4納米微球?yàn)楹?，以正硅酸乙?TEOS)為前驅(qū)體，制備出包被Fe3O4/SiO2復(fù)合納

3、米磁球。復(fù)合納米磁球直徑大小為20nm-30nm左右，分散效果比較理想；飽和磁化強(qiáng)度為55.2emu/g，具有超順磁性；X射線衍射圖譜與標(biāo)準(zhǔn)Fe3O4圖譜相一致，沒(méi)有明顯SiO2衍射峰的存在，說(shuō)明包覆SiO2以無(wú)定型的形態(tài)存在。1097cm-1和950cm-1處紅外吸收峰和標(biāo)準(zhǔn)SiO2圖譜相吻合，說(shuō)明SiO2成功與Fe3O4復(fù)合。 3.以包被Fe3O4/SiO2復(fù)合納米磁球?yàn)楹耍褂霉柰榛噭?APTES)制備了氨基磁性微球。其

4、粒徑大小約為40nm，飽和磁化強(qiáng)度50emu/g，具有超順磁性；粒子表面富含氨基。 4.將硅烷化氨基磁性微球用于固定化葡聚糖內(nèi)切酶，探討了葡聚糖內(nèi)切酶的最佳固定化條件，以羧甲基纖維素鈉為底物，研究了固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明：當(dāng)戊二醛濃度在3％，固定化時(shí)間為6小時(shí)，給酶量為600uL時(shí)，固定化酶的酶活最高；固定化酶的最適反應(yīng)溫度為60℃，最適反應(yīng)pH值為7.0，Km值為24.39mg/mL，酶活回收率為26.3％。

5、重復(fù)使用5次后，固定化酶的酶活保持了原來(lái)的56.1％。 5.另外將硅烷化氨基磁性微球用于固定化木瓜蛋白酶，同樣探討了木瓜蛋白酶的最佳固定化條件，并以酪蛋白為底物，研究了固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明：當(dāng)戊二醛濃度在5％，固定化時(shí)間為4小時(shí)，給酶量為10mg/g時(shí)，固定化酶的酶活最高；固定化酶的最適反應(yīng)溫度為70℃，最適反應(yīng)pH值為6.8，Km值為34.48mg/mL，酶活回收率為46.5％。重復(fù)使用10次后，固定化酶的