金屬配位聚合物（CPs）被視為一種具有前景的酶固定化材料。本文通過添加2-甲基咪唑（2MIm）作為有機(jī)配體,與金屬鋯離子在水相中通過原位自組裝構(gòu)建金屬有機(jī)配位聚合物（Zr-2MIm）,并對其應(yīng)用進(jìn)行探索。主要研究結(jié)果如下:1.探索了在水相中鋯離子與2-甲基咪唑原位自組裝形成有機(jī)配位聚合物的條件。通過控制各種條件的實驗,結(jié)果表明高緩沖液濃度和堿性緩沖液,有利于該配位聚合物的形成。元素分析證明了一個Zr4+與1.5個2MIm通過配位作用形成無定型配位聚合。之后選取姜黃素還原酶（CurA）作為模型酶進(jìn)行原位自組裝,表征實驗證明酶被成功封裝在復(fù)合材料內(nèi)。通過性能測試發(fā)現(xiàn)CurA@Zr-2MIm對底物具有較高的親和力。在高溫和強(qiáng)酸性條件下貯存1h后,固定化酶仍保持較高活性。此外,CurA@Zr-2MIm在室溫下具有長期貯存穩(wěn)定性。2.Zr-2MIm中Zr4+是不飽和的,有利于與六組氨酸標(biāo)記酶的配位作用而特異性吸附酶。利用該特性構(gòu)建了酶分布清晰的酶促反應(yīng)器,首先通過原位自組裝封裝6-磷酸葡萄糖脫氫酶（G6PD）用于NADPH再生,封裝的G6PD具有卓越的儲存穩(wěn)定性和良好的pH和溫度耐受性,催化性能... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 固定化酶簡述
    1.3 金屬配位聚合物
    1.4 金屬配位聚合固定酶方法
        1.4.1 物理吸附
        1.4.2 共價交聯(lián)
        1.4.3 滲入CPs
        1.4.4 共沉淀法
    1.5 本課題研究意義及主要內(nèi)容
        1.5.1 本課題研究意義
        1.5.2 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 鋯/2-甲基咪唑復(fù)合材料的構(gòu)建
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 配位聚合物的制備
        2.2.2 研究不同條件對該配位聚合物形成的影響
        2.2.3 表征實驗
        2.2.4 姜黃素還原酶（CurA）的表達(dá)與純化
        2.2.5 Zr-2MIm聚合物固定化酶實驗
        2.2.6 游離和固定化CurA的活性測定
        2.2.7 固定化酶的操作穩(wěn)定性
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 緩沖液濃度對聚合物形成的影響
        2.3.2 系統(tǒng)緩沖液的pH對聚合物形成的影響
4+化學(xué)計量比對聚合物形成的影響">        2.3.3 2MIm與Zr⁴⁺化學(xué)計量比對聚合物形成的影響
        2.3.4 表征實驗
        2.3.5 CurA蛋白的表達(dá)與純化
        2.3.6 Zr-2MIm聚合物對酶包覆性研究結(jié)果
        2.3.7 酶活動力學(xué)參數(shù)
        2.3.8 固定化酶穩(wěn)定性實驗
    2.4 本章小結(jié)
第三章 鋯基CPs分步固定化多酶研究
    3.1 實驗材料與儀器
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗儀器
    3.2 實驗方法
        3.2.1 采用Zr-2MIm復(fù)合材料封裝G6PD
        3.2.2 游離和固定化G6PD的活性測定
        3.2.3 pH和溫度對游離酶和固定化酶生成NAPDH的影響
        3.2.4 固定化酶的操作穩(wěn)定性
        3.2.5 His-KRED蛋白的表達(dá)
        3.2.6 G6PD@Zr-2MIm/KRED復(fù)合材料的制備
        3.2.7 G6PD@Zr-2MIm/KRED復(fù)合材料的活性測定
        3.2.8 激光共聚焦表征實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料表征
        3.3.2 動力學(xué)參數(shù)測定
        3.3.3 不同pH和溫度對G6PD@Zr-2MIm的影響
        3.3.4 G6PD@Zr-2MIm操作穩(wěn)定性研究
        3.3.5 Zr-2MIm選擇性吸附帶有his標(biāo)簽的酶
        3.3.6 多酶在G6PD@Zr-2MIm/KRED上的空間分布
        3.3.7 G6PD@Zr-2MIm/KRED的活性及操作穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CPs修飾的磁性納米載體在酶固定化中的應(yīng)用
    4.1 實驗材料與儀器
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 實驗儀器
    4.2 實驗方法
3O₄納米粒的制備">        4.2.1 磁性Fe₃O₄納米粒的制備
3O₄@Zr-2MIm的制備">        4.2.2 Fe₃O₄@Zr-2MIm的制備
        4.2.3 表征實驗
        4.2.4 HpaBC目的蛋白的構(gòu)建與表達(dá)
3O₄@Zr-2MIm-HpaBC固定化酶的制備">        4.2.5 Fe₃O₄@Zr-2MIm-HpaBC固定化酶的制備
        4.2.6 CLSM表征實驗
        4.2.7 HpaBC酶活檢測方法
        4.2.8 固定化條件探索
        4.2.9 固定化酶穩(wěn)定性實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表征實驗
        4.3.2 His-tagged HpaBC的表達(dá)與純化
        4.3.3 固定化條件探索
        4.3.4 固定化酶穩(wěn)定性探究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
研究成果及發(fā)表學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米載體固定化酶的最新研究進(jìn)展（英文）[J]. 曹詩林,徐培,馬永正,姚瀟曉,姚遠(yuǎn),宗敏華,李雪輝,婁文勇.  催化學(xué)報. 2016(11)



本文編號：3148250