腈水合酶產(chǎn)生菌的培養(yǎng)條件及丙烯酰胺晶體的制備.pdf

1、丙烯酰胺是精細化工中一種重要的產(chǎn)品，應用它可以聚合生成聚丙烯酰胺。當前國內外對聚丙烯酰胺及其單體丙烯酰胺的需求量在不斷增長，因此對丙烯酰胺生產(chǎn)方法的研究也是近年來的熱點。利用固定化技術進行微生物法連續(xù)制備丙烯酰胺具有生產(chǎn)工藝簡單、固定化細胞顆粒可利用時間長、成本較低、催化劑容易回收等優(yōu)點。
　　 本文從含有腈化物的化工廠廢水處理單元的活性污泥中分離篩選出具有較高丙烯酰胺轉化能力的腈水合酶產(chǎn)生菌株，并對其進行丙烯腈馴化、探究影響酶

2、活條件，使該株腈水合酶產(chǎn)生菌具有較高的催化活性，然后使用自制的酶柱反應器進行固定化腈水合酶產(chǎn)生菌連續(xù)催化制備丙烯酰胺的反應。以連續(xù)流反應器產(chǎn)生的含有丙烯酰胺水溶液作為原材料，進行丙烯酰胺晶體的制備及精制，同時對所得的產(chǎn)品進行核磁和紅外分析，主要的研究結果如下:
　　 從稀釋度為10-5的含腈廢水活性污泥中，在丙烯腈濃度為2g/L的培養(yǎng)基中分離篩選出一株具有較高腈水合酶活性的菌株U2，它的酶活力為486.4U，將其命名為腈水合酶產(chǎn)

3、生菌株BJHM-1。用丙烯腈對該菌株進行梯度馴化，在培養(yǎng)基中丙烯腈的濃度為6g/L的條件下，該菌株的酶活力提高到758.6U。在影響酶活力的因素研究中，考察了pH值和溫度對酶活力的影響，研究結果表明腈水合酶產(chǎn)生菌BJHM-1的最佳培養(yǎng)條件為溫度控制在30℃，pH為7.5，在此條件下，腈水合酶產(chǎn)生菌株的最高酶活力為530.3U。
　　 將1.0g/L腈水合酶產(chǎn)生菌加入固定化載體，進行固定化連續(xù)催化反應得到丙烯酰胺含量為7.5×10

4、-5g/L的水溶液。丙烯酰胺晶體的制備采用水合溶液的濃縮比例接近100∶1，溫度控制65℃，結晶溫度0℃～5℃，加入晶種誘導結晶發(fā)生。丙烯酰胺晶體的核磁分析結果表明，對核磁共振C譜中，-CH2標志峰出現(xiàn)在128nm，-CH標志峰出現(xiàn)在131nm，-CO標志峰出現(xiàn)在170nm并且沒有雜質碳出現(xiàn);根據(jù)紅外光譜圖，在3370，3185cm-1的雙重峰為N-H的特征峰;在2818cm-1處的峰為雙鍵C-H伸縮振動特征峰1676cm-1處的強峰為