淀粉PEG制备双孔块状SiO2载体材料及其酶活力.pdf

第21卷第5期 无机材料学报 V01．21，No．5 Journalof Materials 2006年9月 Inorganic Sep．，2006 文章编号：1000—324X(2006)05—1154-07 淀粉／PEG制备双孔块状Si02载体材料及其酶活力 杨洪斌1，陈 奇1，宋 鹂1，叶蕊芳2，候凤珍1，陆剑英1 (1．华东理工大学无机材料系，上海200237；2．华东理工大学生物工程系，上海 200237) 摘要： 采用溶胶．凝胶法，以聚乙二醇为介孔造孔剂、淀粉为大孔造孔剂，经过600。C热处 小密度为0．349．cm_‘，最大气孔率为76％．引入30％淀粉制备多孔样品作固定葡萄糖淀粉酶的 载体，可使初始酶活力由原来的5994U提高至14702U．且连续使用五次之后仍具有一定的酶活 力．另外在80。C水中浸泡7天之后，多孔样品对酶的吸附量均有提高．浸泡前后，酶活力相差 不大．这些结果表明z此类多孔材料在固定葡萄糖淀粉酶方面可长时间使用，便于酶的回收、 保存和再利用． 关键词：双孔结构；多孔块体；溶胶一凝胶法；酶载体 中图分类号t TQl71，061；文献标识码：A 1引言 多孔材料是当前材料科学中发展较为迅速的一种材料，特别是孔结构可控、比表面积 大的纳米级多孔材料具有许多独特的性质，在催化、吸附固定及分离等方面有诱人的应用 前景[1~到．酶是由生物体所合成的蛋白质，已成为所有生物体内化学反应的催化剂．酶固定 化后，可使反应连续化，提高产率而且过程可以精密控制．在固定化酶中应用的载体可分 为有机高分子载体、无机载体和复合载体三大类．无机载体材料具有以下优点：①热稳定 性高，使用温度一般可达400。C以上；②化学稳定性好；③抗压强度大，适用高压条件；④ 无机物的组成一般无毒，不会产生二次污染，清洗和再生容易；⑤孔分布窄．目前对固定酶 孔径使得酶更易固定在孔内，提高了酶的活性．因此较大孔径载体材料可能有利于提高酶 活力，但这方面的工作很少，值得深入研究．另一方面，粉体材料在实际应用时不易分离， 在一定程度上影响了酶的回收利用．因此，多孔块状载体材料应用在酶固定方面将会有一 定的优点． 双孔块状材料不仅具有酶固定所需要的介孔，还有更大的孔道便于酶的流通，这种独 特孔状结构的载体材料是否能作为新型酶载体材料很值得探索．汪秀全【9]和刘海荣【lo】等 用聚乙二醇作造孔剂，制备出块状介孔材料．这种块状材料的生产工艺简单、成品率高， 适合于工业化批量生产．本文在此基础上以正硅酸乙酯为初始原料，用聚乙二醇作介孔造 收稿日期； 2005—10-21，收到修改稿日期：2005—12—22 作者简介： 通讯联系人： 陈奇． 杨洪斌(1980-)，女，硕士研究生． 万方数据 5期 杨洪斌，等t淀粉／PEG制备双孔块状Si02载体材料及其酶活力 1155 孔剂、淀粉作大孔造孔剂，通过溶胶一凝胶法使有机无机杂化，得到凝胶块体，然后经过模 压成型、中温热处理制得双孔块状Si02材料．研究了淀粉对于多孔样品的孔结构、化学稳 定性及对葡萄糖淀粉酶活力的影Ⅱ向． 2实验部分 2．1样品制备 5、 10、 15、 20、25、 starch：(TEOs+PEG)=z：100，x=0、 P2KDx(x代表淀粉含量， 30wt％)． 2．2样品表征 Thermal 合物进行差热(DTA，Differential IV9500V1．06 仪(BET)测定多孔块材介孔的比表面积、孔体积和孔径分布；使用AutoPore 貌；在800C热水中浸泡7天后，采用单位表面积的失重和孔径变化来衡量多孔材料的水热 spectro