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壳聚糖磁性微球的制备及其在酶固定化中的应用

游艳娟  
【摘要】:磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。蛋白质的磁分离是通过对磁性微球表面进行改性,共价结合目标蛋白质的配基或者采用物理吸附的方法进行磁性微球与蛋白质的结合,形成微球-蛋白质复合体,实现对目标蛋白质的分离。 本文由四部分工作组成。一磁性纳米粒子Fe_3O_4和CoFe_2O_4的合成;二采用反向悬浮交联法合成壳聚糖磁性微球;三在合成的壳聚糖微球上连接异硫氰根基团;四将合成的带有异硫氰根基团的壳聚糖磁性微球与不带异硫氰根的壳聚糖磁性微球分别进行葡萄糖氧化酶的吸附试验,对比二者对葡萄糖氧化酶的吸附效果及其固定化酶的稳定性。本文合成了粒径分别为13 nm和20 nm的纳米磁性微粒Fe_3O_4及CoFe_2O_4,测定其二者磁滞回线得出Fe_3O_4磁性纳米粒子的比饱和磁化强度为34.19 emu/g,CoFe_2O_4磁性纳米粒子的比饱和磁化强度为54.19 emu/g。 制备磁核为Fe_3O_4磁性纳米粒子的壳聚糖磁性微球平均粒径为27μm。而制备磁核为CoFe_2O_4磁性纳米粒子的壳聚糖磁性微球平均粒径为30μm。 使用荧光光谱分析法分析壳聚糖磁性微球与对硝基苄溴反应的产物。对硝基还原产物采用红外进行表征,谱图结果表明硝基得到还原。IR谱图出现N=C=S的特征峰,证明了在壳聚糖磁性微球上连接上了异硫氰根。 将合成的带异硫氰根的壳聚糖磁性微球与不带异硫氰根的壳聚糖磁性微球分别对葡萄糖氧化酶进行吸附对比,结果表明,二者皆在吸附3 h后达到饱和。带有异硫氰根磁核为Fe_3O_4的壳聚糖磁性微球的最大吸附率为83%,吸附量为8622 U/g。不带异硫氰根磁核为Fe_3O_4的壳聚糖磁性微球的最大吸附率为63%,吸附量为6296 U/g。带有异硫氰根磁核为CoFe_2O_4的壳聚糖磁性微球的最大吸附率为88%,吸附量为8895 U/g。不带异硫氰根磁核为CoFe_2O_4的壳聚糖磁性微球的最大吸附率为62%,吸附量为6401 U/g。将固定化葡萄糖氧化酶的带异硫氰根的壳聚糖磁性微球与固定化葡萄糖氧化酶的不带异硫氰根的壳聚糖磁性微球分别对其酶活性进行对比实验,结果表明,带异硫氰根的壳聚糖磁性微球用于固定化葡萄糖氧化酶具有更高的活性和稳定性。


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