生物粘合劑多巴胺在α-淀粉酶固定化中的應(yīng)用.pdf

1、將酶、DNA等生物大分子固定到固體基質(zhì)表面，在生物學(xué)和化學(xué)等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，以及醫(yī)療診斷、組織工程和生物工程等應(yīng)用研究領(lǐng)域中均有廣泛應(yīng)用。
　　 多巴胺是一種低分子量的兒茶酚胺，在溫和條件下的水相中能在很多材料表面自發(fā)聚合形成聚多巴胺薄膜。聚多巴胺具有類似粘性蛋白的結(jié)構(gòu)，其酚、醌基團(tuán)對(duì)胺基、巰基等基團(tuán)具有較高的反應(yīng)活性。并且，該反應(yīng)活性不受水的影響，并可依靠pKa的變化對(duì)親核試劑進(jìn)行調(diào)解。從而，通過(guò)親核反應(yīng)與生物分子相作用，將其共

2、價(jià)固定在材料表面。
　　 本文對(duì)多巴胺在α-淀粉酶固定化中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并將得到的固定化酶應(yīng)用于催化淀粉分解反應(yīng)。
　　 首先，利用多巴胺處理三種樹(shù)脂材料的表面來(lái)共價(jià)結(jié)合α-淀粉酶，與未經(jīng)過(guò)處理的樹(shù)脂相比，固定化酶量和酶活力都有了大幅的提高。其中，樹(shù)脂X-5的性能最為突出，固定化酶酶活力提高了99.13％。然后，系統(tǒng)研究了利用多巴胺將α-淀粉酶固定于樹(shù)脂X-5的過(guò)程，得到了最優(yōu)固定化條件。研究結(jié)果表明，該固定化酶具有

3、與游離酶相同的最適反應(yīng)溫度(40℃)和pH值(pH6.0)，且在更寬溫度、pH范圍內(nèi)的穩(wěn)定性得到了提高；固定化酶的循環(huán)使用性和儲(chǔ)藏穩(wěn)定性都顯著優(yōu)于游離酶。
　　 其次，利用多巴胺將α-淀粉酶固定于超濾膜表面，實(shí)現(xiàn)了催化反應(yīng)和分離過(guò)程的過(guò)程強(qiáng)化。實(shí)驗(yàn)中選取了有較好力學(xué)性能且耐酸、耐菌、耐化學(xué)腐蝕的聚丙烯腈(PAN)膜為基質(zhì)，利用多巴胺將α-淀粉酶固定于該膜表面。結(jié)果表明，經(jīng)多巴胺處理后的PAN膜固定的α-淀粉酶表現(xiàn)出較高的催化活性