PVA基载酶微凝胶的可控制备.pdfVIP

科研开发 SCIENCETECHNOLOGY化IN工C科H技EM，20IC1A4L，22IN(4D)U：1S4T~R1Y7 PVA基载酶微凝胶的可控制备* 张国祥 ，马 玲 ，萧聪 明一 (华侨大学 材料科学与工程学院，福建 厦门361021) 摘 要：由数均相对分子质量可控的聚 乙烯醇 (PVA)制得碳一碳 双键和羧基含量 可控 的大单体 PVAM，再在氮气保护下，由过硫酸钾 引发 PVAM、旷淀粉酶与丙烯酸进行反相乳液交联反应，制得 PVA基载酶微凝胶。利用红外光谱分析(IR)、热重分析 (TGA)、扫描电子显微镜 (SEM)和激光粒度分 析等分析了栽酶微凝胶的结构和粒子形态，并讨论了PVAM浓度及其相对分子质量对于微凝胶 的载酶 率、溶胀率和催化能力等性能的影响。实验结果表明微凝胶在水中的溶胀率与PVAM 的数均相对分子 质量和质量分数成正比；微凝胶的载酶率及其催化淀粉水解的能力，均随着 PVAM数均相对分子质量 的增大而增加 ，而反 比于PVAM 的浓度 。 关键词：聚 乙烯醇；微凝胶；载酶；可控制备；性能 中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：1008—0511(2014)04—0014—04 聚合物微凝胶是一种具有交联网络结构的粒 过程参数等对凝胶的结构和性能加以调控_l9]。作 子，且对其 良溶剂能产生快速、可逆的溶胀一消溶 者通过可逆加成一断裂转移 (RAFT)聚合制备数 胀 。近年来，具有可逆相变特性、催化活性、磁性 均相对分子质量可控 的聚乙烯醇，再转化为不饱 和 良好生物相容性等的多功能复合微凝胶，得到 和大单体(PVAM)，然后在酶的存在下发生 自由 了广泛的应用开发研究E：-2]。 基交联反应，得到载酶 PVA基微凝胶；分析了载 聚乙烯醇 (PVA)是一种水溶性聚合物，具有 酶微凝胶的结构和催化功能，并初步探讨了PVA 良好的生物相容性和机械强度等优点，适合于生 用量和数均相对分子质量对其性能的影响。 物医用微凝胶 的设计和制备_l3]。此外，PVA 的 结构和性质特征，使其便于形成功能性微粒[5]。 1 实验部分 酶具有反应条件温和、选择性和催化效率较 1．1 试剂与仪器 高等优点，但 自由酶在强酸、强碱、高温、高离子浓 聚乙烯醇大单体 (PVAM)：由醋酸乙烯酯进 度和部分有机溶剂中不够稳定，易失活。而且，自 行可控 自由基聚合并经醇解制得的数均相对分子 由酶在反应后不易与底物和产物分离，既影响反 质量可控聚乙烯醇(CPVA)_1o]与马来酸酐 (MA， 应产物纯度又难以重复使用。为克服上述缺点， 重结晶提纯)反应制得；丙烯酸 (AA)：分析纯，活 人们大量开展了酶的固定化研究_6]。其中，PVA 性炭吸附提纯，上海爱试化工有限公司；过硫酸钾 以其 良好的成膜性和反应性，常被用于酶的固定 (KPS)：重结晶提纯，国药集 团化学试剂有限公 化及其应用研究[7≈]。 司；司班 80(span-80)：化学纯，国药集团化学试剂 为进一步改善固定化酶的催化活性，使酶促 有限公司；液体石