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《吉林大学》 2008年
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嗜热酯酶催化ε-已内酯开环聚合反应的研究

曹丙洲  
【摘要】: 聚ε-己内酯是一种重要的生物可降解高分子材料,具有良好的生物相容性和机械加工性能,在农业、化工和生物医用材料领域中有着广泛的应用。针对传统合成方法中重金属的残留与潜在毒性的弊端,本论文采用超嗜热酯酶为催化剂,探讨在非水介质条件下合成聚ε-己内酯。 本论文利用超嗜热酯酶AFEST催化合成了聚ε-己内酯,并对聚合产物进行了性质表征。实验确定了该酶催化合成聚ε-己内酯的最适反应条件,最终合成产物为分子量1400 g/mol左右的寡聚物;应用Michalis-Menten动力学分析方法探讨了该酶的催化动力学,与文献报道中的脂肪酶CALB相比(K_m=0.72 mol/L, k_(cat)/K_m=72.9 s~(-1)),超嗜热酯酶AFEST对己内酯具有较高的亲和力(K_m=0.093 mol/L),但是其催化聚合的能力较低(k_(cat)/K_m=0.064 s~(-1));分子对接研究表明,AFEST与单体ε-己内酯间形成较多的氢键,因而具有更强的相互作用。为实现酶的重复利用,我们选用具有强吸附能力的聚甲基丙烯酸甲酯树脂EC-OD为固定化载体,在常温条件下成功实现了AFEST的吸附固定化。该固定化酶催化水解三丁酸甘油酯的活力为1.79 U/mg;确定了该固定化酶催化合成聚ε-己内酯的最适反应条件,该固定化酶重复使用三次时仍保持较高活力。 在本文中,我们对嗜热酯酶催化合成聚ε-己内酯的反应进行了有益的探索,有望在聚氨酯工业以及药物载体领域中获得广泛的应用。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q814.9

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【参考文献】
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