酶及细胞固定化.ppt

E．溴化氰法本方法主要用溴化氰（CNBr）活化多糖类物质。如纤维素、葡聚糖、琼脂糖等。第28页，共71页，星期日，2025年，2月5日（三）交联法制备固定化酶概念：双功能试剂或多功能试剂与酶蛋白质中的氨基酸残基作用，使酶与酶之间交联成网，凝集成固定化酶1、发生作用的氨基酸残基：酪氨酸的酚基胱氨酸的SH巯基N－末端的a－氨基。2、常用的双功能或多功能试剂：戊二醛聚甲叉双碘乙酰胺双重氮联苯胺第29页，共71页，星期日，2025年，2月5日先将酶吸附在不溶于水的载体上，再用双功能试剂戊二醛与酶蛋白的氨基之间交联起来，形成酶网包围在载体表面。常用载体：硅胶、离子交换树脂。第30页，共71页，星期日，2025年，2月5日（四）包埋法制备固定化酶酶本身不参与反应，仅用物理方法把酶包埋在凝胶细小的格子中，或包围在半透膜或聚合物中。包埋方法有两种：1格子型固定化酶2微型胶囊法（1）原理以丙烯酰胺、硅胶、淀粉琼脂等材料，在酶存在下聚合成凝胶，酶被包埋在聚合物的细小多孔的网状格子中。反应为厌氧反应。第31页，共71页，星期日，2025年，2月5日酶液丙烯酰胺N，N－双丙烯酰胺氢气催化剂：四甲基乙二胺、明矾胺引聚剂：过硫酸钾、核黄素光照聚合反应凝胶酶块固定化酶切割（2）方法（以丙烯酰胺为材料是最常用的方法）第32页，共71页，星期日，2025年，2月5日第33页，共71页，星期日，2025年，2月5日2微型胶囊法（1）原理把酶包在超薄半透性的聚合物膜中，制成球状含酶微型胶囊。（2）特点微囊直径几微米～几百微米。低分子底物可以自由通过并进入微囊内。与酶反应后的生成物被排除在微囊外，酶本身是高分子物质不能通过微囊而被留在微囊中，外部的蛋白分解酶、抗体等高分子物质也无法进入微囊内第34页，共71页，星期日，2025年，2月5日以亲水性单体和疏水性单体在表面发生聚合反应将酶包围起来，形成微型胶囊酶。分三步：常用形成胶囊的材料和生成的聚合物种类：亲水性单体疏水性单体生成的聚合物聚胺聚异氰衍生物聚胺、聚酯乙二醇、多元醇聚异氰衍生物聚胺、聚酯3.表面聚合法制备微型胶囊第35页，共71页，星期日，2025年，2月5日A乳化分散：取含有酶和亲水性单体的水溶液，在不溶于水的有机溶媒中充分乳化。B表面聚合：将含有疏水性单体的有机溶媒加入到上述乳化液中，发生聚合反应，生成的薄膜把酶包围起来形成微型胶囊球。三步：C清洗：反应完成后，用有机溶剂洗去未反应的剩余单体1表面聚合法第36页，共71页，星期日，2025年，2月5日各类固定化方法的特点比较:比较项目吸附法结合法交联法包埋法物理吸附.共价键结合离子键结合制备难易易难易较难较难固定化程度弱强中等强强活力回收率较高低高中等高载体再生可能不可能可能不可能不可能费用低高低中等低底物专一性不变可变不变可变不变适用性酶源多较广广泛较广小分子底物、药用酶第37页，共71页，星期日，2025年，2月5日第三节固定化细胞固定化菌体概念：把菌体细胞中特定的酶不经过分离提纯，直接用适当的方法将菌体加以固定来催化各种特定的生物化学反应。优点：不需提制酶，可保持酶的活性。反复使用，成本低——与固定化酶比较制备方法：与固定化酶相同，有包埋法、载体结合法、交联法、热处理法、射线处理法。其中包埋法是最理想的方法。第38页，共71页，星期日，2025年，2月5日一包埋法1原理在菌体细胞本身不发生化学反应的情况下，将其包进半透性的多聚物膜内。小分子的底物和产物均可自由出入，而菌体细胞却不会漏出。2方法常用的包埋材料是：聚丙烯酰胺凝胶、明胶、琼脂以制备含天门冬氨酸的大肠杆菌细胞为例将菌体细胞预先用生理盐水悬浮，向悬浮液中加入聚丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺，然后加入催化剂过硫酸胺和加速剂四甲基乙二胺，混匀后放置一定时间聚合。将得到的凝胶破碎即得到固定化细胞。收率达7