氨基酸分子改性的SiO_2杂化材料用于胰蛋白酶固定化

作     者：李晔 张恒建 廖明霞 刘涛 LI Ye;ZHANG Heng-Jian;LIAO Ming-Xia;LIU Tao

作者机构：北京科技大学化学与生物工程学院化学系北京100083 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2011年第32卷第5期

页      面：1100-1105页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:20873005) 北京市自然科学基金(批准号:2083028)资助 

主　　题：二氧化硅杂化材料 酶活力 氨基酸 胰蛋白酶 

摘      要：为改善二氧化硅载体材料本身的生物相容性和疏水性,维持包埋生物分子的活性,对水解前驱体3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行了氨基酸分子改性.采用N-Fmoc-L-缬氨酸和氯化亚砜反应生成N-Fmoc-L-缬氨酰氯,再与3-氨基丙基三甲氧基硅烷反应生成N-(3-三甲氧基硅基)丙基-N -Fmoc-L-缬氨酰胺.然后去除Fmoc,得到N-(3-三甲氧基硅基)丙基-L-缬氨酰胺.通过IR,MS和1H NMR等分析手段对合成化合物的结构进行了表征.以正硅酸甲酯(TMOS)和N-(3-三甲氧基硅基)丙基-L-缬氨酰胺为复合硅源,经过溶胶-凝胶法包埋胰蛋白酶,当N-(3-三甲氧基硅基)丙基-L-缬氨酰胺的摩尔分数为15%时,固定化胰蛋白酶活力的绝对值为199 U,游离酶的酶活力绝对值为103 U,而四甲氧基硅烷直接包埋的固定化酶活力的活性仅为38 U.由杂化硅源得到的固定化酶的活性是以四甲氧基硅烷为水解前驱体的固定化酶活性的5倍.杂化硅源固定化胰蛋白酶比游离酶的最高活力提高近2倍.结果表明,氨基酸分子经水解前驱体修饰后,水解产生的固定化载体具有良好的生物相容性.通过改性载体制备的固定化酶对甲醇变性剂的稳定性、酸碱的抵抗性及热稳定性均有明显提高.