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固定化酶的穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指固定化酶能否長期穩(wěn)定操作和反復(fù)回收使用。由于不同催化反應(yīng)體系的操作條件不盡相同,準(zhǔn)確地測定和比較不同固定化酶的穩(wěn)定性還有一定困難。
固定化酶的催化活性
在水溶液中游離酶分子與底物同處于液相,外部環(huán)境兒乎相同,而酶被固定化以后,則處于載體的各向異性微環(huán)境中。由于載體物理化學(xué)性質(zhì)對酶與底物的作用和影響,從而可能引起酶的性質(zhì)發(fā)生變化。和游離酶比較,固定化酶性質(zhì)的改變,主要是由于酶處于載體的微環(huán)境中,會引起活性中心的氨基酸殘基、高級結(jié)構(gòu)和電荷狀態(tài)等發(fā)生變化。而載體對固定化酶性質(zhì)的影響,則主要表現(xiàn)在固定化酶周圍,會產(chǎn)生立體和擴散效應(yīng),影響反應(yīng)中酶和底物分子的接觸。根據(jù)大量的實驗觀察證明,可歸納為空間效應(yīng)、分隔效應(yīng)和擴散效應(yīng)。
酶的固定化方法一一交聯(lián)法和包埋法
交聯(lián)法是 采用雙功能團試劑或多功能團試劑進行酶分子之間的交聯(lián),使酶分子和雙功能團試劑或多功能團試劑之間形成共價鍵,得到三維的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。除了酶分子之間發(fā)生交聯(lián)外,還存在一定的分子內(nèi)交聯(lián),根據(jù)使用條件和添加材料的不同,可制備不同物理性質(zhì)的固定化酶。常用交聯(lián)劑有戊二醛、雙重氮聯(lián)苯胺-2,2-二磺酸等。此法的優(yōu)點是酶之間連接牢固,具有良好的穩(wěn)定性及重復(fù)使用性,缺點是有時難以很好地控制反應(yīng)條件,反應(yīng)劇烈時,常常引起酶蛋白的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并導(dǎo)致活性中心受到破壞,從而難于保證每次都能制得高活力的樣品。
酶的固定化方法一一表面擔(dān)載法
表面擔(dān)載法是通過物理或化學(xué)過程,將酶擔(dān)載到非水溶性載體上的方法。它在固定化酶的制備中是使用最早的方法,有關(guān)這方面的報道也最多。用這種方法制備固定化酶時,必須按酶的種類和性質(zhì),選擇合適的載體和固載方法。因為所選用的載體種類和固載方法對酶的擔(dān)載量和反應(yīng)性能影響很大。
什么是酶的固定化
酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有機或無機固體材料作為載體(carrier, support), 將酶包埋起來或束縛、限制于載體的表面和微孔中,使其仍具有催化活性,并可回收及重復(fù)使用的酶化學(xué)方法與技術(shù)。不使用固體材料作為載體,通過酶分子之間的相互交聯(lián)形成聚集體,也可將酶固定化,稱為無載體酶固定化。20世紀90年代初報道的交聯(lián)酶晶體(cross-linked enzyme crystals, CLEC)就屬于無載體固定化酶。如果按照存在狀態(tài)來進行分類,酶大致可分為天然
脂肪酶催化反應(yīng)有機溶劑和載體的影...
有機溶劑本身的性質(zhì)對酶的主要水分子層有很大影響,非極性親油型有機溶劑,如脂肪烴類溶劑不易奪取酶分子周圍的必需水,對酶活性影響小,適于酶催化反應(yīng);強極性有機溶劑可溶解大量水,有奪走必需水的趨勢,導(dǎo)致酶失活。
自旋核在磁場中的共振
核磁矩在磁場中有2I+1個不同的能量狀態(tài)。根據(jù)電磁理論,在磁場H0中,放入一個磁矩為μ的小磁鐵,則它們的相互作用能為:E=-μH0cosθ。式中:θ為μ與H0間的夾角。對于空間取向量子化的核磁矩,同樣也用上式表示原子核處在磁場中的能量。
核磁共振波譜法及原子核的自旋
核磁共振波譜縮寫為nmr或NMR,它是分子吸收波譜的另一種形式,在外磁場作用下,用波長10~100m的無線電頻率區(qū)域的電磁波照射分子,可引起分子中某種核的能級躍遷,使原子核從低能態(tài)躍遷到高能態(tài),此即核磁共振,且在某些特定的磁場強度處產(chǎn)生強弱不同的吸收信號。
高效液相色譜的應(yīng)用
HPLC在醫(yī)藥方面的應(yīng)用是普遍而有效的,例如藥物及其代謝產(chǎn)物的分析,包括生物胺、甾體激素、抗生素、各種甙類等化合物的分離分析和測定,當(dāng)然,它對中草藥有效成分的分離分析也同樣是常用的工具。
脂肪酶催化反應(yīng)水的影響
水是酶催化反應(yīng)的必需條件,干燥的酶加入到僅含有機溶劑的單相體系中是沒有活性的。酶催化活性所必需的構(gòu)象,是由水分子直接或間接地通過氫鍵等非共價鍵相互作用來維持的。
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