交联壳聚糖—赖氨酸树脂固定化GOD制备、表征及应用

【摘要】： 以戊二醛为交联剂、碳酸钙为致孔剂,反相悬浮交联制备交联壳聚糖;以二环己基碳二亚胺缩合,制备出交联壳聚糖-赖氨酸树脂;交联及缩合反应的转化率分别为90.28%和36.72%。FTIR和~(13)C NMR分析均证实,树脂分子结构中分别出现西佛碱(N=C)和酰胺键(–CONH–),X-ray衍射证实其结晶度降低。交联壳聚糖及交联壳聚糖-赖氨酸树脂呈黄褐色球状、平均直径800～1000μm、平均孔径50~100μm,比面积分别达769.08/m~2·g~(-1)和403.14/m~2·g~(-1),后者在0.1mol/LHCl和0.1mol/LNaOH中的溶失率分别为0.0236%和0.0105%,在0.1mol/L醋酸、0.1mol/L HCl、去离子水、0.1mol/L NaOH中的溶胀度分别为325.15%、275.42%、24.86%、100.14%;对醋酸、丙氨酸、牛血清蛋白和Zn2+的交换容量分别为409.24、253.28、59.52、204.12mg/g干树脂。 以交联壳聚糖-赖氨酸树脂为载体,吸附-交联制备固定化葡萄糖氧化酶(IGOD)的优化条件为:酶﹕戊二醛﹕载体氨基的摩尔比为1.355×10~(-4)﹕0.5290﹕1,在pH4.0、常温下交联3h。固定化酶的偶联率为50%,IGOD的活力为7.68U/mg、活力回收为82.50%;IGOD的主要酶学性质是:最适pH5.0～6.0,最适温度30～40℃,Km和Vmax分别为31.78 mmol/L和17.60U/mg,60℃半衰期为10h,室温(25℃)重复使用半衰期38次,4℃贮存半衰期271天。 以固定化IGOD柱-离子交换反应器水解葡萄糖液12h,对葡萄糖的转化率达12.18%,IGOD残余活力为83.42%;水解木糖醇结晶母液中的葡萄糖12h,对葡萄糖的转化率达5.28%,IGOD的残余活力为72.80%。