微波辅助反胶束体系甲烷氧化菌素拟酶催化反应研究
天然过氧化物酶具有分离过程复杂，不易保存和不稳定易失活等缺点，作为具有高过氧化物酶催化活性和良好稳定性的模拟酶可以替代天然过氧化物酶应用于食品、医药和疾病检测等领域。反胶束体系可避免酶与周围有机溶剂直接接触，保护酶的催化活性和稳定性。近年来已有研究表明适当的微波条件可以增强酶的催化活性。本文将具有过氧化物酶模拟酶活性的甲烷氧化菌素-铜配合物增溶于反胶束体系中，利用微波辅助该模拟酶催化的反应，旨在寻找增强拟酶活性的新方法。主要研究内容如下： 利用甲基弯菌OB3b产生的甲烷氧化菌素（Mb）与铜配位结合合成具有过氧化物酶活性的模拟酶Mb-Cu，通过紫外-可见光谱分析监测Mb-Cu模拟酶的合成。使用阳离子型CTAB、阴离子型AOT以及非离子型Brij35三种表面活性剂制备反胶束体系。以罗丹明B为探针确定了CTAB的临界胶束浓度为3?10-4mol/L，Brij35的临界胶束浓度为2?10-4mol/L，AOT的临界胶束浓度为3?10-4mol/L。三种反胶束的电导率均随着含水量增加而增大，未见转折点，体系稳定。对反胶束的粒径研究发现反胶束一旦形成并稳定后不受时间影响。 制备阳离子型CTAB、阴离子型Brij35和非离子型AOT三种含有模拟酶Mb-Cu的反胶束进行催化反应，紫外光谱分析表明CTAB、Brij35和AOT三种反胶束都可加快模拟酶Mb-Cu的催化反应。对反胶束体系中各表面活性的最适浓度与含水量进行研究研究。在各表面活性最适浓度与含水率条件下对反应体系的pH、KCl浓度和H2O2浓度方面进行优化发现三种反胶束最优条件相同但Mb-Cu模拟酶的拟酶活性不同，即pH为8、KCl浓度为0.03mol/L和H2O2浓度为9×10-4mol/L时为最佳，此时阳离子型、阴离子型和非离子型反胶束中模拟酶的酶活分别为3.593×10-4mol/L·s、1.356×10-4mol/L·s、2.176×10-4mol/L·s。由拟酶活性对比得出在阳离子型CTAB反胶束中Mb-Cu配合物模拟酶催化性能最好。 最后进行微波辅助下阳离子型CTAB反胶束体系中模拟酶Mb-Cu的催化反应，紫外光谱分析表明微波进一步加快了催化反应。对反应体系的微波功率、微波时间、微波温度进行研究，并使用响应面进行分析，结合实际操作后调整微波温度56℃、微波功率500W、反应时间为2min，得出模拟酶的平均活性为5.267?10-3mol/L·s，与没有微波辅助相比扩大约15倍。表明微波对反胶束体系中模拟酶催化反应有促进作用。本方法可用于与过氧化物酶催化反应相关的物质的快速检测。
过氧化物酶;甲烷氧化菌素;反胶束体系;微波辅助;拟酶催化反应
哈尔滨商业大学
硕士
农产品加工及贮藏工程
辛嘉英
2020
中文
TQ426.97
2020-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）