一、酶在有机溶剂中的生物催化性能及其固定化技术（论文文献综述）
涂林[1]（2020）在《固定化细胞催化蒎烯环氧化反应的研究》文中提出经α-蒎烯环氧化反应得到的α-环氧蒎烷作为合成香料中间体可以合成许多具有特殊功能且价格昂贵的香料或精细化学品。目前工业生产使用的化学法虽然反应迅速,但副反应多、污染重、腐蚀设备。以酶作为催化剂的生物法反应温和、绿色环保且具有高选择性,但酶分离纯化以及酶固定化过程成本较高且易失去酶活。而以固定化细胞作为催化剂可以免去酶的提纯与纯化工序,在减小酶活损失的同时能够大幅降低生产成本,是一个新的研究方向。本论文通过比较7种不同来源的产脂肪酶菌种催化性能,选用酶活较高的Rhizopus oryzae CGMCC 3.5040细胞进行催化α-蒎烯的环氧化反应合成2,3-环氧蒎烷的工艺研究。利用单因素试验法及正交试验法对Rhizopus oryzae CGMCC 3.5040的产酶培养条件、全细胞催化α-蒎烯环氧化反应条件进行了优化,并选择了聚氨酯泡沫作为固定化细胞载体材料对Rhizopus oryzae CGMCC 3.5040细胞进行了固定化,以提高细胞在蒎烯环氧化反应的重复利用性,主要研究结果如下:1、在7株产胞内脂肪酶菌种中,米根霉Rhizopus oryzae CGMCC3.5040所产胞内脂肪酶酶活最高,可达到7.286 U/m L。经测定,其全细胞催化蒎烯环氧化反应的转化率为73.1%,收率为69.7%,表明用米根霉Rhizopus oryzae CGMCC3.5040全细胞用于催化蒎烯环氧化反应可行。2、经发酵培养条件优化,R.oryzae 3.5040产胞内酶活能达到24.00 U/m L,相比于优化前酶活提高了3.29倍。3、实验表明,在由甲苯作为有机溶剂、H2O2作为氧供体、正辛酸作为酰基供体、柠檬酸钠作为束酸剂的有机-水双相体系中,R.oryzae 3.5040全细胞能催化蒎烯环氧化反应,其转化率能达到97.9%,收率可达85.4%。而在有机单相体系中,全细胞催化蒎烯环氧化反应却难以进行。4、选择了3种疏水性材料:大孔吸附树脂DM-130、聚氨酯泡沫、丝瓜络作为固定化材料,利用吸附法对R.oryzae 3.5040细胞进行固定化,比较了其固定化效果,结果表明,聚氨酯泡沫更适合作为固定R.oryzae 3.5040细胞的材料。在固定化时间为36 h、聚氨酯泡沫添加量1.5 g时制备的固定化细胞比活达到308.7 U/g固定化细胞。固定化细胞的重复利用性实验表明,在循环使用7次以后其转化率仍接近50%,相比一些文献报道的固定化酶催化蒎烯环氧化反应可循环次数要高,可成为替代酶催化蒎烯环氧化的一条路径。
彭飞[2]（2020）在《Kurthia gibsonii SC0312羰基还原酶的挖掘及其催化（R）-1-苯基-1,2-乙二醇不对称合成的研究》文中提出手性醇化合物在手性药物、食品香料、化学农药和液晶材料等领域发挥着重要的作用。生物法催化手性醇合成具有高对映体选择性、反应条件温和、反应溶剂绿色、可持续性等优点,受到了广泛的关注。然而,生物催化剂在催化反应过程中常面临稳定性较差和难回收等问题;另外,野生菌催化剂面临胞内酶系复杂,关键酶表达水平低和培养条件苛刻等问题,这在一定程度上限制了其应用。本课题组前期从土壤中筛选得到一株催化2-羟基苯乙酮（HAP）高对映体选择性还原合成（R）-1-苯基-1,2-乙二醇{（R）-PED}的Kurthia gibosonii SC0312菌株。在此基础上,本课题通过基因工程技术从具有自主知识产权的K.gibsonii SC0312细胞中挖掘催化HAP不对称还原的关键羰基还原酶基因,构建具有辅因子再生功能的多酶纳米反应器和重组大肠杆菌反应系统,提升催化HAP不对还原合成（R）-PED的反应效率。从Kurthia gibsonii SC0312细胞中预测8个关键羰基还原酶基因,采用基因工程技术将它们克隆在E.coli BL21（DE3）中并表达,分析重组大肠杆菌催化HAP还原的活性和对映体选择性,最终确定一个催化HAP高对映体选择性还原合成（R）-PED的关键酶Kg BDH。该酶由349个氨基酸编码,为同源二聚体,分子量为37.5 KDa,属于中链脱氢酶超家族,具有典型的辅酶结合基序和锌基序。酶学性质研究表明,重组Kg BDH在p H6.0-8.0具有较好的活性,在45℃时酶活性最高。重组酶在p H 7.5-8.0和温度20-30℃时表现出较好的稳定性。常见金属离子对重组Kg BDH无激活作用。重组Kg BDH在p H7.5和35℃条件下催化HAP还原的Km值,kcat值和酶比活力分别为5.4 mmol/L,4.9s-1和6.7 U/mg。基于KgBDH,FDH（甲酸脱氢酶）和自组装系统Spy Catcher/Spy Tag,构建具有辅因子再生功能和催化（R）-PED不对称合成的多酶纳米反应器。通过蛋白融合技术构建含自组装元件的融合酶Kg BDH-Spy Catcher（Kg BDH-SC）和FDH-Spy Tag（FDH-ST）。在设定条件下,两个融合酶在体外自组装后,通过交联法固定在二氧化硅纳米粒子上得到共固定化酶Kg BDH-SC-ST-FDH-SiO2,其活性是传统随机共固定化酶的2.9倍且酶活性回收率为49%。Kg BDH-SC-ST-FDH-SiO2在p H 7.0-7.5和35℃时表现出较好的催化性能。与游离混合酶相比,Kg BDH-SC-ST-FDH-SiO2表现出更好的p H稳定性和有机试剂稳定性。此外,Kg BDH-SC-ST-FDH-SiO2在重复使用8批次后活性仍保留52.5%。最后,Kg BDH-SC-ST-FDH-SiO2在磷酸缓冲液反应体系中可催化60 mmol/L HAP不对称还原合成（R）-PED,产率和光学纯度分别为83.9%和>99%。调控KgBDH-SC和FDH-ST与载体的固定化顺序,通过交联法和蛋白自组装可制备得到催化（R）-PED不对称合成的有序共固定化酶FDH-ST-SC-Kg BDH@SiO2。在最佳制备条件下,FDH-ST-SC-Kg BDH@SiO2的酶活回收率为50%。有序共固定化酶在p H7.0-7.5和35-40℃时具有较好的催化性能。与游离混合酶相比,有序共固定化酶具有更好的p H稳定性和有机试剂稳定性。此外,有序共固定化酶在催化HAP还原8批次后活性保留51.7%。最后,FDH-ST-SC-Kg BDH@SiO2在磷酸缓冲液体系中可催化80 mmol/L HAP不对称还原合成（R）-PED,产率和光学纯度分别为87.4%和>99%。通过将KgBDH和GDH（葡萄糖脱氢酶）在大肠杆菌工程菌中共表达,构建得到一株重组E.coli BL21（DE3）-p ETduet1-Kg BDH-GDH工程菌。该重组工程菌的最佳诱导表达条件为IPTG浓度0.1 mmol/L,温度20℃和时间18 h。为提升游离细胞的稳定性,用活性炭-海藻酸钙复合材料包埋该重组大肠杆菌工程菌。研究发现,活性炭-海藻酸钙包埋的细胞催化HAP还原的活性显着高于海藻酸钙固定化细胞的,且与游离细胞的活性相当。活性炭-海藻酸钙固定化细胞催化HAP还原的最适p H为7.5,在p H 6.0-9.0和温度25-30℃时具有较好的稳定性。另外,该固定化细胞催化HAP还原的操作稳定性优于游离细胞,其在重复使用4批次后活性保留55%。最后,通过底物分批流加,活性炭-海藻酸钙固定化细胞催化240 mmol/L HAP不对称还原反应12 h可合成195 mmol/L（R）-PED,产率为81%,光学纯度大于99%。
袁欣[3]（2020）在《酶催化酯交换动力学拆分羟基酸对映体的研究》文中进行了进一步梳理手性羟基酸及其衍生物是非常重要的手性中间体,被广泛应用于医药生产、精细有机合成、化妆品生产和食品加工等领域。随着手性药物市场的需求增大,对于以羟基酸为中间体合成的药物也在逐年增加,并且市场上的羟基酸多以外消旋形式存在。因此,羟基酸类对映体的分离和纯化具有非常重大的科学意义和经济价值。本论文在有机溶剂中采用脂肪酶催化酯交换的方法对2-氯-α-羟基苯乙酸、4-甲氧基-α-羟基苯乙酸和4-氟-α-羟基苯乙酸三种对映体的拆分过程进行了优化研究。以荧光假单胞菌脂肪酶（PFL）作为生物催化剂,在甲基叔丁基醚中酶催化不可逆酯交换2-氯-α-羟基苯乙酸对映体（Cl MA）和乙酸乙烯酯,获得光学纯的（S）-2-氯-α-羟基苯乙酸和（R）-2-氯-α-羟基苯乙酸酯。研究了温度,水含量,底物比,酶用量和反应时间对脂肪酶催化反应的对映选择性和活性的影响。基于均相反应和Ping-Pong bi-bi机理,建立定量模型来模拟和优化反应过程。通过模拟和优化,获得最佳的反应条件为:水含量为0.10%（v/v）,温度为50℃,底物比为6:1,酶用量为25 mg/m L,反应时间为24 h。在最佳条件下,获得了高（R）-2-Cl MA的转化率（c R≥98.85%）和对映体过剩量（ee S≥98.15%）的优异结果。预测值与实验数据很好地吻合,表明建立的模型是优化对映选择性酯交换分离对映体过程的有力工具。筛选出荧光假单胞菌脂肪酶为最佳脂肪酶,乙酸乙烯酯（VA）作为最佳酰基供体,甲基叔丁基醚（MTBE）为最佳有机溶剂,构建酶催化酯交换拆分4-甲氧基-α-羟基苯乙酸对映体（4-MMA）的反应体系。考察了温度,底物比,酶用量和反应时间对酶催化酯交换拆分效果的影响。基于4-甲氧基-α-羟基苯乙酸抑制作用的Ping-Pong bi-bi机制,建立了（R）-对映体和（S）-对映体的动力学模型。通过拟合不同的4-甲氧基-α-羟基苯乙酸初始浓度的时间-浓度曲线获得动力学参数。平均相对误差低于3.0%,表明模型预测与实验数据吻合良好。此外,动力学模型用于预测酶用量,乙酸乙烯酯初始浓度和反应时间对底物转化率（c）和对映体过剩量（ee S）的影响,并优化条件。通过模型模拟和优化,获得最佳的反应参数为:温度为50℃,乙酸乙烯酯浓度为300 mmol/L,酶用量为17.5 mg/m L,反应时间为13 h。在最佳条件下,获得了高4-MMA转化率（50.2%）和底物对映体过剩量（98.6%）的优异结果。以NH2-MIL-53（Fe）金属有机框架材料为载体,首次成功地将PEG改性的荧光假单胞菌脂肪酶共价固定在MOF上,制备了固定化酶PEG-PFL@NH2-MIL-53（Fe）。PEG-PFL@NH2-MIL-53（Fe）作为一种高效的生物催化剂,用于在甲基叔丁基醚中催化拆分4-氟-α-羟基苯乙酸对映体,制备光学纯的（R）-4-氟-α-羟基苯乙酸。比较了游离的PFL和固定化酶PEG-PFL@NH2-MIL-53（Fe）的催化性能,发现PEG-PFL@NH2-MIL-53（Fe）比游离PFL具有更好的催化性能。同时,考察了温度、底物比、酶用量和反应时间对酶催化酯交换反应转化率和对映体过剩量的影响。通过条件优化得到最佳的反应条件为:温度为50℃,乙酸乙烯酯浓度为300 mmol/L,酶用量为60 mg,反应时间为12 h,在该反应条件下获得总转化率和底物对映体过剩量分别为49.6%和97.6%。
汪湘湘[4]（2020）在《固定化ω-转氨酶及其连续流催化合成（S）-1-Boc-3-氨基哌啶的研究》文中研究说明手性胺作为许多具有药物活性或生物活性的化合物的重要中间体,其高效而绿色的合成途径是近年来的研究热点。连续流生物催化具有催化效率快、时空产率高,易于分离催化剂与反应液等优点,已被确定为可持续工业生产的重要绿色研究领域。本课题在已获得高活力及高对映体选择性的S型选择性ω-转氨酶ATA-W12的基础上,对其共价固定于环氧基树脂上的工艺进行了研究,并应用于连续流反应系统,对连续流系统的催化效率及可持续性能进行了考察。本文主要研究内容如下:（1）环氧树脂的筛选与氨基化修饰。以酶活回收率和蛋白吸附率为指标对4种环氧基树脂进行了预筛选,确定最佳环氧载体为107s。以乙二胺（EDA）为修饰试剂在107s上接入部分氨基,载体接触角的减小说明载体经修饰后亲水性增强;EDA反应时间达4 h时载体达到修饰平衡,氨基修饰密度最大约为70 μmol/g载体;扫描电镜结果表明氨基修饰对载体的结构和形态不会造成影响。（2）固定化条件的优化及固定化酶性质的研究。优化ATA-W12固定于氨基-环氧基双官能团树脂（EDA-Epoxy Supports,EES）上的固定化条件,确定载体最佳氨基修饰密度为20μmol/g载体,蛋白负载量为7.2 mg蛋白/g载体,固定化时间为6 h;优化并确定固定化酶ATAW12@EES的最适反应条件为100 mM pH 8.0磷酸盐缓冲液,37℃。在稳定性研究中,ATAW12@EES在4℃条件下存储30天后约有89%的酶活残留,经重复使用20次后保有约85%的残余酶活,在多个pH条件下均表现出比游离酶更强的耐受性,ATAW12@EES良好的稳定性为其实现大规模应用奠定了基础。（3）连续流反应系统的建立。将固定化酶ATAW12@EES填充于玻璃层析柱（长度10 cm,内径10 mm）中,对连续流工艺进行了条件优化,确定最适条件为:流向从上至下,填料量2.5 g,流速0.4 mL/min。在该条件下进行（S）-1-Boc-3-氨基哌啶的连续不对称合成,时空产率可达930.73 g·L-1·d-1,在持续工作24 h后反应转化率仍在90%以上,说明以该方式进行（S）-1-Boc-3-氨基哌啶的高效、连续生产具有非常高的可行性。（4）ATA-W12与辅因子PLP的共固定化。由于PLP价格昂贵且后续分离困难,我们对ATA-W12与PLP的共固定化进行了研究。首先使用亚氨基二乙酸（IDA）和CoCl2修饰107s,用于定向固定并纯化带有His tag的ATA-W12;PLP的共固定化则通过乙二胺（EDA）、乙醇胺（eA）或聚乙烯亚胺（PEI）对107s进行进一步修饰。结果显示PEI修饰后的载体PLP负载量为9.37 μmol/g,所得共固定化酶酶活回收率为106%,重复使用30个批次后还保有约90%的残余酶活,以0.5 mL/min和1.0 mL/min的流速进行S（-）-α-甲基苄胺的连续脱氨反应,分别持续工作约8h和4 h后没有明显酶活损失,具有出色的稳定性。反应过程中无需添加外源PLP,大大降低了反应的经济成本。
谢文芹[5]（2020）在《碳纳米管-泡沫镍固定化酶催化剂的制备及其催化性能的研究》文中提出目的:以1-芘丁酸（Py BA）修饰后的碳纳米管（CNTs）-泡沫镍为载体（简称f CNTs-泡沫镍）,开发了一种整体式的新型f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂,并将其成功地应用到生物催化合成领域,如乙酸肉桂酯的高效合成过程。方法:1.f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂的制备与表征以CNTs-泡沫镍为催化剂载体,通过Py BA预先对载体中碳纳米管表面进行修饰,然后利用载体表面与脂肪酶分子之间的化学成键作用,最终制得新型f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂。同时借助FESEM、TEM、FTIR、XPS、EDS等表征手段对所制备的固定化脂肪酶的结构、形貌以及组成等进行表征。2.f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂催化性能的研究以p-NPP（对硝基苯酚棕榈酸酯）水解反应为模型反应,分别在传统间歇反应器和自制的连续流动微反应器中,对固定化脂肪酶生物催化剂进行催化性能评价。3.f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂应用研究将fCNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂应用于乙酸肉桂酯生物合成过程,并对反应工艺条件（反应物浓度、温度、空速等）进行优化,以期建立较优的固定化脂肪酶催化体系。结果:1.FTIR结果表明经Py BA修饰后,CNTs-泡沫镍载体中碳纳米管表面引入了大量的羧基官能团,且证实所负载的脂肪酶在载体表面主要以化学成键形式固定。对CNTs-泡沫镍载体修饰前后进行了静态水接触角测试,发现所引入的羧基官能团可以使得CNTs-泡沫镍载体的亲水性大为改善。FESEM、TEM、XPS、元素分析等表征结果显示脂肪酶成功地负载于CNTs-泡沫镍载体中碳纳米管表面,且高度分散。再通过CD谱分析发现脂肪酶在经Py BA改性后的载体表面固定能更好地保持酶原始结构。2.载体表面性质对固定化酶活性有着很大的影响。通过PyBA修饰后将羧基成功引入CNTs-泡沫镍的表面,使得f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶的催化活性提高。催化剂性能测试结果表明,f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂在有机溶剂中具有较高的催化活性、催化稳定性以及良好的热稳定性。与传统间歇反应器相比,fCNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂在微型反应器系统中展现出更优的催化性能。3.f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂在乙酸肉桂酯生物合成过程展现出良好的催化活性。在最优的实验条件下,肉桂醇的转化率为90%以上,同时具有良好的催化稳定性。结论:首次制备了新型f CNTs-泡沫镍固定化脂肪酶复合结构催化剂。该催化剂在p-NPP水解过程以及乙酸肉桂酯生物合成过程皆展现出良好的催化活性和催化稳定性,因而具有一定的工业应用前景。
杨洋[6]（2020）在《基于玻璃微珠交联壳聚糖的浅孔载体合成及其固定化菊粉酶制备低聚果糖的研究》文中研究指明相比于游离酶,固定化酶可以回收并反复利用,更能满足连续稳定的工业化生产要求,而酶是否能成功固定化以及固定化酶活力的高低主要取决于载体的材料及性质。现有固定化酶载体主要存在三方面的瓶颈问题:（1）多数具有孔道结构的微球为传质阻力较大的深孔载体,固定于其中的酶难以充分发挥催化功能,活力回收和使用半衰期均低;（2）即使固定于载体表面的酶,或因微球之间的碰撞及摩擦易脱落,或因缺乏柔性臂致使作用空间有限;（3）载体材料本身密度小,机械强度低,在搅拌力作用下易碎裂,严重影响固定化酶寿命。因此,本文首先以玻璃微珠为核心,进行表面化学改性,再以壳聚糖为成膜剂,薄层覆盖并用戊二醛交联于微珠表面,同时以纳米级硬脂酸粉为致孔剂,首先制备出基于玻璃微珠交联壳聚糖核壳结构、拥有适宜薄层浅孔的固定化酶载体。接下来在浅孔微球载体上接枝作为柔性臂的赖氨酸,以成倍放大载体活性基团数量,并系统研究制备固定化内切菊粉酶的优化工艺条件和固定化前后的酶学性质。最后建立以新鲜菊芋为原料,经热水浸提法提取菊糖、蔗糖酶水解制备果聚糖、柔性固定化菊粉酶水解制备低聚果糖的整套工艺流程,并将固定化酶装配成柱式反应器,初步探索连续水解果聚糖制备低聚果糖的应用性方案。主要研究结果如下:（1）以玻璃微珠为核层载体,壳聚糖为包覆层,戊二醛为交联剂,纳米级硬脂酸粉为致孔剂,成功制备出基于玻璃微珠交联壳聚糖的浅孔微球载体;化学组成分析结果表明壳聚糖接枝率约为18.30%;统计分析结果表明壳聚糖覆膜厚度约为2.16μm,表面浅孔的平均尺寸约为0.12μm。（2）以N,N-二异丙基碳二亚胺为缩合剂,成功将赖氨酸作为柔性臂接枝于浅孔微球载体表面;建立了以接枝柔性臂浅孔微球为载体固定化菊粉酶的方法和最佳工艺条件,在最优条件下,柔性固定化菊粉酶活力、偶联率和活力回收率分别为46.29 U/mg、87.50%、86.10%;对比研究了直接和接枝柔性臂固定化菊粉酶的酶学性质,柔性固定化酶的总体效率均高于直接固定化酶,特别是两者的重复使用半衰期分别为47次和61次,相比于其他一些固定化菊粉酶载体显着提高,因此具有潜在的实际应用价值;（3）证明蔗糖酶可专一性水解菊糖还原性末端的葡萄糖残基,将其切割为果聚糖和葡萄糖,最优条件下果聚糖的生成率为87.72%;建立了以柔性固定化菊粉酶为催化剂制备低聚果糖的方法和最佳工艺条件,在最优条件下低聚果糖的生成率为92.39%,总收率为新鲜菊芋的10.90%;低聚果糖产品中的聚合度主要为3-5,其中三聚果糖占比51.29%,四聚果糖占比28.56%,五聚果糖占比20.15%;研发以柔性固定化菊粉酶柱式反应器的形式,连续水解果聚糖制备低聚果糖的工艺过程,其中固定化酶柱的连续使用半衰期为73.5 h,其效率提升至游离酶的7.43倍。
魏一雄[7]（2020）在《酪氨酸酶的固定化及其在多酚化合物合成方面的应用》文中认为多酚化合物在医药和美容产品,以及保健和功能性食品的研究和开发方面受到广泛的关注和重视,主要因为其具有良好的抗炎、抗肿瘤、抗心血管疾病和抗衰老等活性,具有较大的应用价值。无机—有机杂化纳米材料是一类由金属离子和有机成分自组装而成的,具有纳米级大小的较新颖的材料,具有多层次结构和较大比表面体积等优点,作为酶的固定化载体体现了很多优越的性能。酶交联聚集体（Cross-Linked Enzyme Aggregates,CLEAs）是一种集纯化和固定化为一体的无载体固定化酶技术,已被广泛使用。酪氨酸酶是一种含铜的氧化还原酶,能够选择性催化单羟基的酚类物质进行邻位羟基化形成邻位二元酚,并进一步氧化成邻苯醌。酪氨酸酶CLEA及其应用已有一些研究（多出自本实验室）,但是应用无机—有机杂化纳米材料（纳米花固定化技术）将此酶进行固定化至今尚未见报道。本文首次采用纳米花固定化技术对酪氨酸酶进行固定化,并将所得到的酪氨酸酶-磷酸铜杂合复合物（Tyrosinase-Cu3（PO4）2Hybrid Composites,TCHCs）用于催化多酚化合物（L-多巴和白皮杉醇）的合成。为增强TCHCs的操作稳定性,利用海藻酸盐凝胶对其进行包埋处理,并探究重复利用性和储存稳定性。本文还以酪氨酸酶交联聚集体（CLEAs）为催化剂进行了3’-羟基紫檀茋的合成。主要的研究成果如下:1.TCHC的制备及其表征利用从蘑菇中提取的酪氨酸酶粗酶液制备出酪氨酸酶-磷酸铜杂合复合物（TCHC）,并应用响应面法进行了制备条件的优化。能量散射-X射线光谱证实酶蛋白被成功固定化于磷酸铜上。扫描电镜显示固定化酶形貌由大量多孔、蓬松和较大比表面积的球体组成,这有利于底物进入酶分子活性中心参与反应。与游离酶相比,TCHC在极端条件下仍具有较高活性和较强稳定性。2.TCHC催化多酚化合物的合成利用TCHC作为催化剂进行L-多巴和白皮杉醇的合成,所得到的产物经过HPLC和TLC鉴定得到证实。研究了各种单因素（反应温度、实际pH、L-抗坏血酸浓度、EDTA浓度、酶量）对反应的影响,并确定了两个合成反应的最佳反应条件。在各自催化的最优条件下得到时空收率分别为254.4 mg/L/h和1923.4mg/L/h,均比现有文献所报道的结果要高。体现了TCHC能专一性地、高效地催化合成多酚化合物。3.海藻酸铜凝胶包埋提高TCHC的稳定性用海藻酸铜凝胶对TCHC进一步包埋,能大幅度提高TCHC的操作稳定性:在30℃条件下储存30天后活性几乎没有损失;投入反应重复利用10轮后仍保持78.6%的活性（与扫描电镜的结果吻合）。表明海藻酸铜凝胶是一种良好的包埋材料。4.CLEA催化3’-羟基紫檀茋的合成以酪氨酸酶CLEA为催化剂进行3’-羟基紫檀茋的合成,经响应面法的进一步优化后,得到的3’-羟基紫檀茋产率高达77.9%,高于化学合成法得到的产率。这是第一次用生物法合成3’-羟基紫檀茋,证明了生物法催化合成3’-羟基紫檀茋是可行的。综上所述,经以上两种固定化技术固定化的酪氨酸酶均具有较好的催化性质,能够高效合成所需多酚化合物。新型纳米花固定化技术得到的TCHC与CLEA相比具有酶活性更高,制备条件更简便的优越性。经海藻酸铜包埋后TCHC的操作稳定性得到显着提升。
付雅琪[8]（2021）在《固定脱卤过氧化物酶和亚胺还原酶提高催化效率的研究》文中研究说明脱卤过氧化物酶（DHP）具有过加氧酶和过氧化物酶的双重催化功能,在活性中心结合了一个血红素辅因子,当被H2O2激活时,DHP可以有效地将毒性较大的卤代酚氧化脱卤得到对应无毒的醌类物质,在废水处理等方向有着实际研究价值和应用前景。然而在长时间反应下,体系中的H2O2会引起血红素从结合位点脱落,并使DHP的二级结构和构象发生变化,从而使酶失去活性。通过形成配位聚合物和金属-有机/无机杂化纳米花的方法对DHP进行仿生物矿化固定,可以有效提高DHP反应稳定性,进而提升DHP的催化能力。亚胺还原酶（IRED）依赖于辅因子NADPH,可以催化前手性亚胺的不对称还原制备对应胺,在制备药物中间体等方向有着较强的应用研究价值。与NADP+依赖型的葡萄糖脱氢酶（GDH）联用,可实现辅因子的循环再生,有效降低反应成本并提升催化效率。辅因子在活性中心间的传递效率是影响双酶催化效率的问题之一。通过蛋白质剪接技术可以拉近双酶活性中心距离,降低NADPH和NADP+在活性中心间的传质阻力,促进辅因子的循环再生。结合杂化纳米花固定的方法对双酶级联体系进行固定也有利于提升级联体系催化效率,促进底物的转化。本课题对游离DHP进行研究,使用仿生物矿化方法对DHP进行固定,研究了固定酶的催化效率和稳定性。并对IRED和GDH双酶体系进行研究,通过蛋白质剪接技术拉近IRED与GDH活性中心的距离,结合仿生物矿化固定提高双酶体系的催化效率。主要研究内容及结果总结为以下四个部分:（1）游离脱卤过氧化物酶的催化效率及稳定性研究。实验构建了p ET28a-DHP重组质粒,优化表达条件获得高表达量DHP酶液。通过紫外光谱、荧光光谱以及圆二色谱图研究了游离DHP的稳定性。研究结果表明,游离DHP构象呈开放状态,且受H2O2影响进一步变得开放。H2O2对游离DHP的结构也有较大影响,容易导致该酶活性中心血红素脱落。此外,DHP对底物的催化效率随着体系内H2O2浓度的增加呈现先增后减的变化,催化结果表明游离DHP的底物转化率最大为43.46%。（2）（DHP+2-甲基咪唑）与锌离子配位形成配位聚合物。使用DHP、2-甲基咪唑与Zn2+配位,通过优化Zn2+和2-甲基咪唑浓度,成功构建了配位聚合物i-DHP@Zn-CP。通过电子扫描电镜、X射线衍射、傅里叶红外变换光谱等表征手段对i-DHP@Zn-CP的表面形貌及DHP分布情况进行研究。通过形成配位聚合物,解决了活性中心血红素脱落问题,提升了DHP在催化过程中的稳定性。研究结果表明,i-DHP@Zn-CP的催化活性为游离DHP的1.5倍。i-DHP@Zn-CP具有较好的热稳定性,耐碱性p H能力增强,但对酸性环境敏感。并且,i-DHP@Zn-CP具有较好的的重复利用性,经连续5次循环催化活性可保留92.84%。（3）（DHP+PBS）与锌离子配位形成纳米花状复合体。在PBS缓冲液中,DHP与Zn2+配位构建具有多层次结构和微米级孔道的珊瑚花状的纳米花状复合体DHP@Zn-NF。DHP参与杂化纳米花“花瓣”结构的形成与装配,在矿化产物中均匀分布。FT-IR二维相关分析和拉曼光谱证明制备杂化纳米花对DHP结构影响较小,可良好维持DHP的催化能力。通过形成纳米花复合体可防止血红素脱落,提升了DHP的催化效果。使用DHP@Zn-NF催化的底物转化率为游离DHP的1.6倍。杂化纳米花具有较好的p H耐受性,固定后的反应最适p H向酸性移动,在p H=5.6时获得更高的催化活性,底物转化率可达到83.46%。DHP@Zn-NF具有较好的H2O2耐受性,当H2O2浓度达到30μM时,可催化90.52%的底物转化。此外,DHP@Zn-NF热稳定性良好,80℃下可保留75-79%的活性,并具有较好的重复利用性,连续催化5次后仍有90%以上的相对活性保留。（4）（剪接体IRED&GDH+PBS）与锌离子配位形成纳米花状复合体。通过级联IRED与GDH以实现催化过程中辅因子的循环,使用蛋白质剪接技术拉近IRED与GDH活性中心距离,优化蛋白质剪接条件得到剪接体IRED&GDH,使得IRED与GDH活性中心具有分子水平距离,提高NADPH和NADP+的传递效率,使辅因子高效循环再生,较好地提升了双酶体系的催化能力。剪接体IRED&GDH对底物2-MPN的催化转化率为混合游离酶（IRED+GDH）的1.5倍。对剪接体IRED&GDH进行Zn2+配位固定获得纳米花状复合体IRED&GDH@Zn-NF,其催化效率较固定前提高了1.51倍,是混合游离酶（IRED+GDH）的2.14倍。
钟雪[9]（2020）在《基于仿生MOF-545（Fe）的葡萄糖检测比色生物传感器的研究》文中研究表明生物酶因其高效、绿色、选择性高等特点而成为许多化学反应的理想催化剂。但是生物酶稳定性较差且难以回收利用的特点限制了其在工业中的应用。酶固定化技术是克服这一困难的有效方法,其中固定化载体的选择至关重要。金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）因其结构、孔径、性能可调节而成为酶固定化载体的理想选择。本文提出将锆基仿生金属有机框架MOF-545（Fe）用于固定化葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase,GOx）,建立模拟多酶体系,实现一步法催化级联反应,以构建稳定性良好的葡萄糖检测生物传感器。本文用表面吸附法将GOx固定于载体MOF-545（Fe）上,以构建模拟多酶体系GOx@MOF-545（Fe）,并用FTIR、EDS、CLSM等表征方式证明GOx的成功负载。在此多酶体系中,MOF-545（Fe）不仅可作为载体对天然酶GOx进行固定化,还可利用其过氧化物酶催化活性与GOx协同催化级联反应。基于GOx@MOF-545（Fe）的双重催化活性,以ABTS为显色底物,对葡萄糖的浓度进行检测。结果表明,GOx@MOF-545（Fe）可作为具备低检测下限（0.28?M）和高特异性的比色生物传感器,用于葡萄糖的快速检测。同时,在载体MOF-545（Fe）的保护下,固定化酶表现出可重复使用性和良好的储存、热、抗有机溶剂稳定性。在5个使用循环后,固定化酶仍可保持其初始活性的71%;在室温下保存7天后,固定化酶保留了92%的活性,而游离酶仅保留了40%的活性。这种将仿生MOFs和天然酶结合起来进行级联催化的策略,可为设计高效、稳定、功能化的酶-无机复合催化剂提供一种新颖而简便的方法,在生物传感、生物制药和工业催化领域具有广阔的应用前景。
毕艳红[10]（2020）在《磁性纳米材料固定化脂肪酶及其催化性能研究》文中指出酶是高效生物催化剂,然而游离酶价格相对昂贵,且存在回收利用困难及稳定性差等缺陷,限制了其大规模的工业化应用。以磁性Fe3O4纳米粒子为代表的一系列纳米材料在固定化酶方面的应用是解决上述问题的潜在有效途径。天然多羟基化合物具有诸多生物和药理活性,然而其结构存在稳定性差、半衰期短及生物利用度低等问题,对其结构进行酰化修饰是解决这一问题的有效手段。在众多酰化方法中,酶法以其温和高效、操作简单、选择性高等优点极具应用前景。鉴于此,本文以表面修饰的磁性纳米Fe3O4为载体,对脂肪酶进行了固定化,构建了基于此纳米生物催化剂的天然多羟基化合物的酰化体系,探究了相关因素对该酶促酰化反应的影响机制及底物识别规律。主要成果如下:采用共沉淀法合成磁性Fe3O4纳米粒子,并利用仿生材料聚多巴胺（Polydopamine,PDA）对其表面行了修饰（Fe3O4@PDA）。在此基础上,利用Fe3O4@PDA表层中的活性基团与疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶（Thermomyces lanuginosus,TLL）蛋白中的活性基团发生反应,制得有磁性、高活性、高稳定性的新型纳米生物催化剂（Fe3O4@PDA@TLL）。经TEM及DLS表征发现,Fe3O4、Fe3O4@PDA以及Fe3O4@PDA@TLL均为不规则的球状,其平均粒径分别为18.70±2.28 nm、23.89±3.12 nm以及29.95±3.41 nm,说明Fe3O4纳米粒子负载了厚度约为2.6 nm的PDA层;经固定化酶后,Fe3O4@PDA外包覆的脂肪酶TLL的厚度约为3.0 nm,形成了核-壳结构。对三种粒子分别进行X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、热重（TGA）及振动样品磁强计（VSM）表征进一步证明PDA和TLL酶分别成功地负载在了Fe3O4以及Fe3O4@PDA上,所制得的Fe3O4、Fe3O4@PDA以及Fe3O4@PDA@TLL纯度较高、晶格结构未发生改变并保留了较好的磁学性能,可利用磁性进行有效回收。对影响磁性纳米Fe3O4@PDA@TLL固定化酶制备因素如酶载比、固定化时间、pH、温度等进行了研究,发现当酶载比为1.57:1 mg/g,最佳固定化时间、pH和温度分别为4.0 h、8.5及25°C时,固定化效果最好,酶活回收率和蛋白负载量分别达90.9±0.8%和156.4±2.1 mg/g。对Fe3O4@PDA@TLL的酶学性质研究显示,其最适pH和温度与游离TLL酶相比具有更宽泛的最适条件。进一步的研究则表明,经固定化的TLL酶其p H稳定性、热稳定性、有机溶剂耐受性、贮藏稳定性均明显高于游离TLL酶。其中,Fe3O4@PDA@TLL在重复使用8次后仍能保持70.2±1.9%的催化活性,在贮藏120 d后,酶活回收率仍高达64.3±1.4%,远高于游离酶的20.1±1.7%。在上述固定化酶成功制备的基础上,以特定结构的金丝桃苷癸酰化反应为模型,研究了Fe3O4@PDA@TLL催化金丝桃苷区域选择性酰化反应的特性,经优化该反应最适宜的反应介质、底物摩尔比、温度、酶量及振荡速度分别为二甲基四氢呋喃（MeTHF）、11、55°C、1444 U和200 r/min;在此条件下,反应速率、底物最大转化率及6’’-OH选择性分别达12.6±0.41 mM/h、100±2.1%和100%。酶促反应的动力学研究中,最小的Km（52.7 mM）和最大的Vmax/Km(1.13 h-1)以及最低活化能Ea（16.3 KJ/mol）均表明生物基MeTHF是此酰化反应的最佳介质,也进一步验证了Fe3O4@PDA是TLL酶的适宜固定化载体。以虎杖苷的癸酰化反应为模型,详细研究了酶源、有机溶剂及不同结构的酰基供体对酶促区域选择性酰化反应的影响,以阐明纳米固定化酶Fe3O4@PDA@TLL的底物识别规律。结果表明,Fe3O4@PDA@TLL在所选用的溶剂中均表现出显着的酰化活性和良好的底物转化率（90.0%-98.7%）。酰基供体的结构（如直链、支链、不饱和键及苯环等）等对酶促反应有显着的影响。在所考察的14种酰基供体中,有11种酰基供体中的脂肪链可被连接到虎杖苷结构中,底物转化率高达90.1%-99.1%。而就酶促反应速度来看,Fe3O4@PDA@TLL更倾向于催化中长链的酰基供体（C10-C14）发生反应,反应速率为12.6 mM/h-13.7 mM/h。当酰基供体中α位含有能与羰基碳原子形成共轭作用的C=C双键时,酶促反应的速度会显着降低;当双键远离羰基碳时,其对酰化反应的影响较小。此外还发现,当酰基供体的α位存在支链或苯环时,由于空间位阻的作用,催化反应难以发生。以14种黄酮苷及其类似物作为底物,探讨了底物结构差异对Fe3O4@PDA@TLL催化酰化反应的影响。结果发现,8种天然多羟基化合物能够高效转化为相应的酯类衍生物,且具有优异的转化率（94.1%-99.7%）,显示出该固定化酶较好的底物谱。但就区域选择性而言,酰化位点主要发生在底物糖元结构的伯羟基上,仲羟基较大的空间位阻及较低的反应活性可能是导致其未被酰化的原因。此外,底物对酶促反应的影响结果表明,纳米固定化载体Fe3O4@PDA在一定程度上改变了酶的催化行为,这可能源于Fe3O4@PDA结构中活性基团与酶蛋白之间复杂的相互作用改变了酶活性中心的微环境。本研究不仅丰富了纳米生物催化剂的基础理论知识,而且开辟了纳米固定化酶高效、高选择性制备多羟基活性化合物衍生物的新途径,为纳米固定化生物催化剂的应用和天然活性化合物构效关系研究、活性化合物的筛选奠定了基础,具有一定的理论意义和应用价值。
二、酶在有机溶剂中的生物催化性能及其固定化技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、酶在有机溶剂中的生物催化性能及其固定化技术（论文提纲范文）
（1）固定化细胞催化蒎烯环氧化反应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 α-蒎烯与α-环氧蒎烷 |
| 1.1.1 α-蒎烯概述 |
| 1.1.2 α-环氧蒎烷概述 |
| 1.2 α-蒎烯环氧化反应 |
| 1.2.1 化学法催化α-蒎烯环氧化反应 |
| 1.2.2 生物法催化α-蒎烯环氧化反应 |
| 1.3 细胞固定化技术 |
| 1.3.1 细胞固定化技术简介 |
| 1.3.2 细胞固定化方法 |
| 1.3.3 细胞固定化载体 |
| 1.4 影响细胞催化蒎烯环氧化反应的因素 |
| 1.4.1 非水介质的生物催化体系 |
| 1.4.2 溶剂对环氧化反应的影响 |
| 1.4.3 酰基供体对环氧化反应的影响 |
| 1.4.4 束酸剂对环氧化反应的影响 |
| 1.4.5 H_2O_2的用量对环氧化反应的影响 |
| 1.5 本课题研究的目的、意义和内容 |
| 第二章 产脂肪酶菌种的优选及产酶条件的优化 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 菌种 |
| 2.1.2 主要试剂 |
| 2.1.3 主要仪器设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 培养基的配置 |
| 2.2.2 溶液的配置 |
| 2.2.3 菌种培养 |
| 2.2.4 吸光度-对硝基苯酚标准曲线的绘制 |
| 2.2.5 脂肪酶酶活的测定 |
| 2.2.6 制备孢子悬液 |
| 2.2.7 菌种的生长特性及产酶特性 |
| 2.2.8 产脂肪酶发酵条件优化 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 酶活标准曲线 |
| 2.3.2 酶活测定结果 |
| 2.3.3 菌株的生长及产酶特性 |
| 2.3.4 不同装液量对产酶的影响 |
| 2.3.5 碳源种类对产酶的影响 |
| 2.3.6 氮源种类对产酶的影响 |
| 2.3.7 培养基初始p H对产酶的影响 |
| 2.3.8 发酵温度对产酶的影响 |
| 2.3.9 摇床转速对产酶的影响 |
| 2.3.10 单因素优化实验小结 |
| 2.3.11 正交试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 R.oryzae 3.5040 全细胞催化蒎烯环氧化反应的研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 菌种 |
| 3.1.2 原料与试剂 |
| 3.1.3 仪器与设备 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 菌种发酵培养 |
| 3.2.2 全细胞催化剂的制备 |
| 3.2.3 全细胞催化剂扫描电镜观测 |
| 3.2.4 α-蒎烯的环氧化反应 |
| 3.2.5 绘制α-蒎烯与α-环氧蒎烷的浓度标准曲线 |
| 3.2.6 气相色谱分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 全细胞催化剂扫描电镜观察 |
| 3.3.2 α-蒎烯与α-环氧蒎烷的浓度标准曲线 |
| 3.3.3 不同催化体系对反应的影响 |
| 3.3.4 单因素优化 |
| 3.3.5 正交实验优化 |
| 3.3.6 放大实验 |
| 3.3.7 全细胞催化剂的重复利用性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 细胞的固定化及性能考察 |
| 4.1 实验材料与仪器 |
| 4.1.1 实验菌种 |
| 4.1.2 原料与试剂 |
| 4.1.3 仪器与设备 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 固定化材料与方法的选择 |
| 4.2.2 固定化材料的预处理 |
| 4.2.3 固定化细胞的制备 |
| 4.2.4 固定化细胞扫描电镜观察 |
| 4.2.5 固定化细胞催化蒎烯环氧化反应 |
| 4.2.6 固定化细胞的重复利用性 |
| 4.2.7 细胞吸附量的测定 |
| 4.2.8 固定化细胞酶活测定 |
| 4.2.9 气相色谱分析 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 固定化载体的选择 |
| 4.3.2 聚氨酯泡沫固定化时间的确定 |
| 4.3.3 聚氨酯泡沫添加量的确定 |
| 4.3.4 聚氨酯泡沫扫描电镜图 |
| 4.3.5 聚氨酯泡沫固定化细胞的重复利用性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 附录 |
| 附录 Ⅰ.样品气相色谱图 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
（2）Kurthia gibsonii SC0312羰基还原酶的挖掘及其催化（R）-1-苯基-1,2-乙二醇不对称合成的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 手性醇 |
| 1.2 生物法制备手性醇 |
| 1.2.1 不对称水解制备手性醇 |
| 1.2.2 不对称拆分制备手性醇 |
| 1.2.3 不对称还原制备手性醇 |
| 1.3 羰基还原酶 |
| 1.3.1 羰基还原酶的简介 |
| 1.3.2 羰基还原酶的催化机制 |
| 1.3.3 羰基还原酶的辅因子再生策略 |
| 1.4 多酶共固定化方法 |
| 1.4.1 非特异性非共价共固定化方法 |
| 1.4.2 非共价包埋共固定化方法 |
| 1.4.3 非特异性共价共固定化方法 |
| 1.4.4 特异性共固定化方法 |
| 1.5 本课题主要研究内容和意义 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 第二章 K.gibsonii SC0312羰基还原酶的挖掘及其酶学性质研究 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 菌种和质粒 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 E.coli BL21(DE3)感受态细胞的制备 |
| 2.3.2 基因克隆操作 |
| 2.3.3 重组大肠杆菌工程菌的构建 |
| 2.3.4 重组大肠杆菌工程菌的诱导表达 |
| 2.3.5 关键羰基还原酶的确定及其生物信息学分析 |
| 2.3.6 重组酶蛋白的分离纯化 |
| 2.3.7 SDS-PAGE |
| 2.3.8 重组Kg BDH催化HAP还原的酶学性质 |
| 2.3.9 高效液相色谱法分析(R)-PED |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 基因的克隆 |
| 2.4.2 重组酶的表达及其催化活性验证 |
| 2.4.3 关键羰基还原酶的生物信息学分析 |
| 2.4.4 缓冲液p H对重组Kg BDH催化性能的影响 |
| 2.4.5 温度对重组KgBDH催化性能的影响 |
| 2.4.6 金属离子对重组KgBDH还原活性的影响 |
| 2.4.7 重组Kg BDH催化HAP还原的动力学参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Kg BDH和 FDH基于自组装系统Spy Catcher/SpyTag的共固定化研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 菌种与质粒 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 含Spy Catcher和SpyTag的重组pET22b质粒的构建 |
| 3.3.2 氯化钙法制备E.coli BL21(DE3)感受态细胞 |
| 3.3.3 基因克隆操作 |
| 3.3.4 融合蛋白Kg BDH-Spy Catcher和 FDH-SpyTag的设计 |
| 3.3.5 重组大肠杆菌的诱导表达和目的蛋白的分离纯化 |
| 3.3.6 重组酶活性的测定 |
| 3.3.7 氨基化二氧化硅纳米粒子的制备 |
| 3.3.8 氨基化二氧化硅纳米粒子固定化酶 |
| 3.3.9 共固定化酶KgBDH-SC-ST-FDH-SiO_2的表征 |
| 3.3.10 共固定化酶的催化性能及催化(R)-PED不对称合成 |
| 3.3.11 初始反应速率,对映体过量率,产率 |
| 3.3.12 产物分析方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 Kg BDH-SC与 FDH-ST自组装的验证 |
| 3.4.2 缓冲液p H对KgBDH-SC和FDH-ST活性的影响 |
| 3.4.3 共固定化酶的制备 |
| 3.4.4 固定化操作对游离混合酶催化活性的影响 |
| 3.4.5 共固定化酶的表征 |
| 3.4.6 共固定化酶的催化性能及其催化(R)-PED不对称合成 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 KgBDH和FDH基于自组装系统SpyCatcher/SpyTag的有序共固定化研究 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 菌种与质粒 |
| 4.1.2 实验试剂 |
| 4.2 实验仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 蛋白的分离纯化 |
| 4.3.2 氨基化二氧化硅的制备 |
| 4.3.3 氨基化二氧化硅纳米粒子固定化酶的标准操作 |
| 4.3.4 FDH-ST-SC-KgBDH@SiO_2的制备 |
| 4.3.5 KgBDH-SC-ST-FDH@SiO_2的制备 |
| 4.3.6 固定化过程中固定化酶催化活性分析方法 |
| 4.3.7 有序共固定化酶的表征 |
| 4.3.8 有序共固定化酶的催化性能及其催化(R)-PED不对称合成 |
| 4.3.9 反应速率,对映体过量率和产率 |
| 4.3.10 产物分析方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 FDH-ST-SC-KgBDH@SiO_2的制备 |
| 4.4.2 KgBDH-SC-ST-FDH@SiO_2的制备 |
| 4.4.3 有序共固定化酶的表征 |
| 4.4.4 有序共固定化酶的催化性能及其催化(R)-PED不对称合成 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 共表达Kg BDH与 GDH的重组大肠杆菌工程菌的构建与应用 |
| 5.1 实验材料 |
| 5.1.1 菌种与质粒 |
| 5.1.2 实验试剂 |
| 5.2 实验仪器 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 E.coli BL21(DE3)感受态细胞的制备 |
| 5.3.2 基因克隆操作 |
| 5.3.3 含Kg BDH和 GDH共表达载体及E.coli BL21(DE3)工程菌的构建 |
| 5.3.4 重组大肠杆菌细胞的诱导表达 |
| 5.3.5 SDS-PAGE和辅因子循环验证 |
| 5.3.6 活性炭-海藻酸钙固定化重组大肠杆菌细胞 |
| 5.3.7 扫描电子显微镜观察活性炭-海藻酸钙固定化细胞 |
| 5.3.8 活性炭-海藻酸钙固定化细胞的催化性能及不对称合成(R)-PED |
| 5.3.9 反应速率,对映体过量率和产率 |
| 5.3.10 液相色谱分析方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 共表达Kg BDH和 GDH的重组大肠杆菌工程菌的构建 |
| 5.4.2 诱导表达条件对重组大肠杆菌共表达Kg BDH和 GDH的影响 |
| 5.4.3 活性炭-海藻酸钙固定化重组大肠杆菌细胞 |
| 5.4.4 缓冲液pH对活性炭-海藻酸钙固定化细胞催化性能的影响 |
| 5.4.5 温度对活性炭-海藻酸钙固定化细胞的催化性能的影响 |
| 5.4.6 活性炭-海藻酸钙固定化细胞的操作稳定性 |
| 5.4.7 活性炭-海藻酸钙固定化细胞催化(R)-PED不对称合成 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 主要结论 |
| 2 创新点 |
| 3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）酶催化酯交换动力学拆分羟基酸对映体的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 手性药物研究进展 |
| 1.1.1 手性药物及其分类 |
| 1.1.2 手性药物的研究意义 |
| 1.2 手性药物的拆分方法 |
| 1.2.1 色谱拆分法 |
| 1.2.2 化学拆分法 |
| 1.2.3 结晶盐拆分法 |
| 1.2.4 手性液-液萃取法 |
| 1.2.5 生物拆分法 |
| 1.3 脂肪酶在手性拆分中的应用 |
| 1.3.1 脂肪酶简介 |
| 1.3.2 脂肪酶结构及催化特性 |
| 1.3.3 有机相脂肪酶催化反应 |
| 1.4 酶的固定化 |
| 1.4.1 固定化意义 |
| 1.4.2 固定化方法 |
| 1.4.2.1 吸附法 |
| 1.4.2.2 包埋法 |
| 1.4.2.3 共价结合法 |
| 1.4.2.4 交联法 |
| 1.4.3 固定化载体 |
| 1.4.3.1 有机载体 |
| 1.4.3.2 无机载体 |
| 1.4.3.3 复合载体 |
| 1.5 本文研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 酶催化酯交换拆分2-氯-α-羟基苯乙酸对映体 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料、试剂及仪器 |
| 2.2.2 酶催化酯交换拆分(R,S)-ClMA |
| 2.2.3 分析方法 |
| 2.2.4 初始速率的确定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 反应体系构建 |
| 2.3.1.1 不同脂肪酶的筛选 |
| 2.3.1.2 有机溶剂的筛选 |
| 2.3.1.3 水含量的影响 |
| 2.3.1.4 温度的影响 |
| 2.3.1.5 底物比的影响 |
| 2.3.2 动力学模型 |
| 2.3.3 模拟与优化 |
| 2.3.3.1 模型验证 |
| 2.3.3.2 酶催化酯交换反应过程优化 |
| 2.4 模型的应用与验证 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 酶催化酯交换拆分4-甲氧基-α-羟基苯乙酸对映体 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型构建 |
| 3.2.1 动力学分析 |
| 3.2.2 热力学分析 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 材料、试剂及仪器 |
| 3.3.2 酶催化酯交换拆分(R,S)-4-MMA |
| 3.3.3 HPLC分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 脂肪酶筛选 |
| 3.4.2 酰基供体的选择 |
| 3.4.3 有机溶剂的选择 |
| 3.4.4 温度的影响 |
| 3.4.5 参数拟合 |
| 3.4.6 模型预测 |
| 3.4.6.1 酶用量的影响 |
| 3.4.6.2 乙酸乙烯酯浓度的影响 |
| 3.4.6.3 反应时间的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 固定化酶催化酯交换拆分4-氟-α-羟基苯乙酸对映体 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料、试剂及仪器 |
| 4.2.2 NH_2-MIL-53(Fe)的合成 |
| 4.2.3 制备PEG-PFL@NH_2-MIL-53(Fe) |
| 4.2.4 表征 |
| 4.2.5 脂肪酶负载量的测定 |
| 4.2.6 催化性能研究 |
| 4.2.7 PEG-PFL@NH_2-MIL-53(Fe)重复性研究 |
| 4.2.8 HPLC分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表征 |
| 4.3.2 温度的影响 |
| 4.3.3 底物比的影响 |
| 4.3.4 酶用量的影响 |
| 4.3.5 时间的影响 |
| 4.3.6 重复使用性 |
| 4.4 小结 |
| 结语 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（4）固定化ω-转氨酶及其连续流催化合成（S）-1-Boc-3-氨基哌啶的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 手性胺 |
| 1.1.1 手性胺的合成 |
| 1.2 转氨酶 |
| 1.2.1 转氨酶的分类 |
| 1.2.2 转氨酶的催化机理 |
| 1.2.3 ω-转氨酶在合成手性胺中的应用 |
| 1.2.4 ω-转氨酶应用中的限制及解决办法 |
| 1.3 酶的固定化 |
| 1.3.1 传统固定化方法 |
| 1.3.2 固定化载体材料 |
| 1.4 生物催化反应器概述 |
| 1.4.1 连续流反应器 |
| 1.4.2 生物催化在连续流中的应用 |
| 1.4.3 转氨酶在连续流中的应用 |
| 1.5 课题研究目的与意义 |
| 1.6 课题主要研究内容 |
| 第2章 环氧树脂的筛选与氨基化修饰 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验主要仪器 |
| 2.2.3 培养基及所需试剂的配制 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 ω-转氨酶ATA-W12粗酶液的获取 |
| 2.3.2 ATA-W12的固定化 |
| 2.3.3 酶活测定 |
| 2.3.4 蛋白吸附率测定 |
| 2.3.5 环氧基树脂的氨基化修饰 |
| 2.3.6 氨基-环氧基树脂的表征 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 ω-转氨酶ATA-W12粗酶液的获取 |
| 2.4.2 环氧基载体的预筛选 |
| 2.4.3 氨基修饰密度 |
| 2.4.4 红外吸收光谱(FT-IR) |
| 2.4.5 接触角(CA) |
| 2.4.6 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 固定化条件的优化及固定化酶的性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验主要仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 固定化条件的优化 |
| 3.3.2 固定化酶最适反应条件 |
| 3.3.3 存储稳定性 |
| 3.3.4 pH稳定性 |
| 3.3.5 重复批次操作稳定性 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 固定化条件的优化 |
| 3.4.2 固定化酶的最适反应条件 |
| 3.4.3 存储稳定性 |
| 3.4.4 pH稳定性 |
| 3.4.5 重复操作稳定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 连续流反应系统的建立及工艺条件优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验主要仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 间歇反应体系 |
| 4.3.2 连续流反应体系 |
| 4.3.3 连续流反应条件的优化 |
| 4.3.4 分析方法的建立 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 反应液流向对反应器催化效率的影响 |
| 4.4.2 填料量对反应器催化效率的影响 |
| 4.4.3 流速对反应器催化效率的影响 |
| 4.4.4 最优条件下连续流反应器的催化效力及其可持续性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 ATA-W12与PLP的共固定化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与仪器 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验主要仪器 |
| 5.2.3 相关试剂的配制 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 环氧基树脂载体的修饰 |
| 5.3.2 ATA-W12的固定化 |
| 5.3.3 PLP的共固定化及缓冲液条件优化 |
| 5.3.4 酶活测定 |
| 5.3.5 蛋白吸附率测定 |
| 5.3.6 固定化和PLP对转氨酶热稳定性的影响 |
| 5.3.7 自给自足生物催化剂的重复批次稳定性 |
| 5.3.8 自给自足生物催化剂在连续流中的应用 |
| 5.4 实验结果与讨论 |
| 5.4.1 固定化PLP缓冲液条件的优化 |
| 5.4.2 修饰剂对共固定化酶的影响 |
| 5.4.3 固定化PLP对转氨酶热稳定性的影响 |
| 5.4.4 自给自足生物催化剂的重复批次稳定性 |
| 5.4.5 自给自足生物催化剂在连续流中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）碳纳米管-泡沫镍固定化酶催化剂的制备及其催化性能的研究（论文提纲范文）
| 中英文缩略词表 |
| 中文摘要 |
| Abstact |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 酶的概述 |
| 1.2 酶固定化的研究 |
| 1.3 酶催化反应溶剂 |
| 1.4 酶催化反应器 |
| 1.5 课题的提出及意义 |
| 第二章 fCNTs-NI泡沫负载脂肪酶的制备及其性能的研究 |
| 引言 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验主要仪器 |
| 2.1.2 实验主要试剂 |
| 2.1.3 实验方法 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 催化剂的表征 |
| 2.2.2 催化剂性能的评价 |
| 2.3 结论 |
| 第三章 fCNTs-Ni泡沫固定化脂肪酶在乙酸肉桂脂的合成应用研究 |
| 引言 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验主要仪器 |
| 3.1.2 实验主要试剂 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 溶剂的影响 |
| 3.2.2 空速的影响 |
| 3.2.3 反应温度的影响 |
| 3.2.4 底物浓度的影响 |
| 3.2.5 长期催化稳定性评价 |
| 3.3 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于玻璃微珠交联壳聚糖的浅孔载体合成及其固定化菊粉酶制备低聚果糖的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 固定化酶研究现状 |
| 1.1.1 固定化酶简介 |
| 1.1.2 固定化酶策略 |
| 1.1.3 固定化酶载体研究现状 |
| 1.2 玻璃微珠与壳聚糖研究现状 |
| 1.2.1 玻璃微珠简介 |
| 1.2.2 改性玻璃微珠研究现状 |
| 1.2.3 壳聚糖固定化酶载体研究现状 |
| 1.2.4 壳聚糖/玻璃微珠复合材料研究现状 |
| 1.2.5 壳聚糖材料制孔研究现状 |
| 1.3 菊粉酶与低聚果糖研究现状 |
| 1.3.1 菊糖及菊粉酶简介 |
| 1.3.2 低聚果糖简介 |
| 1.3.3 低聚果糖生理功能 |
| 1.3.4 低聚果糖制备方法 |
| 1.3.5 低聚果糖分离纯化 |
| 1.4 研究目的、意义及内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 创新之处 |
| 1.4.4 技术路线 |
| 2 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 实验研究方法 |
| 2.2.1 席夫碱反应 |
| 2.2.2 酰胺缩合反应 |
| 2.2.3 苯胺蓝染色法 |
| 2.2.4 考马斯亮蓝染色法 |
| 2.2.5 葡聚糖凝胶层析 |
| 2.2.6 膜分离技术 |
| 2.2.7 糖类测定方法 |
| 3 浅孔微球固定化酶载体的合成研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 制备羟基化玻璃微珠 |
| 3.2.2 制备氨基化玻璃微珠 |
| 3.2.3 制备1%壳聚糖溶液 |
| 3.2.4 双缩水甘油醚交联制备浅孔微球载体 |
| 3.2.5 戊二醛交联制备浅孔微球载体 |
| 3.2.6 化学组分分析 |
| 3.2.7 形貌分析 |
| 3.2.8 红外光谱分析 |
| 3.2.9 热重-差热同步分析 |
| 3.2.10 X射线光电子能谱分析 |
| 3.2.11 X射线衍射分析 |
| 3.2.12 染色分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 羟基及氨基化改性的验证 |
| 3.3.2 合成途径的选择 |
| 3.3.3 染色分析 |
| 3.3.4 化学组分分析 |
| 3.3.5 FT-IR分析 |
| 3.3.6 TGA-DSC分析 |
| 3.3.7 XRD分析 |
| 3.3.8 XPS分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅孔微球载体固定化菊粉酶的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 制备接枝柔性臂浅孔微球载体 |
| 4.2.2 制备纯化菊粉酶 |
| 4.2.3 制备固定化菊粉酶 |
| 4.2.4 偶联率测定 |
| 4.2.5 菊粉酶活力测定 |
| 4.2.6 pH及温度适应性分析 |
| 4.2.7 稳定性分析 |
| 4.2.8 动力学分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 接枝柔性臂浅孔微球载体的验证 |
| 4.3.2 菊粉酶纯化分析 |
| 4.3.3 制备固定化菊粉酶的单因素分析 |
| 4.3.4 制备固定化菊粉酶的正交试验分析 |
| 4.3.5 菊粉酶酶学性质分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 柔性固定化菊粉酶制备低聚果糖的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 菊芋品种选取及糖类组分分析 |
| 5.2.2 菊芋菊糖提取及还原糖种类鉴定 |
| 5.2.3 菊芋菊糖纯化 |
| 5.2.4 蔗糖酶水解菊糖 |
| 5.2.5 果聚糖制备 |
| 5.2.6 固定化菊粉酶水解果聚糖 |
| 5.2.7 固定化菊粉酶柱连续制备低聚果糖 |
| 5.2.8 钼酸铵比色法测果糖 |
| 5.2.9 苯酚-硫酸法测总糖 |
| 5.2.10 HPLC-RI法测葡萄糖和低聚果糖 |
| 5.2.11 质谱分析 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 菊芋品种的选取 |
| 5.3.2 影响菊芋菊糖提取的因素 |
| 5.3.3 蔗糖酶水解菊糖的验证 |
| 5.3.4 蔗糖酶水解菊糖的优化工艺 |
| 5.3.5 柔性固定化菊粉酶水解果聚糖的验证 |
| 5.3.6 柔性固定化酶制备低聚果糖的优化工艺 |
| 5.3.7 固定化酶柱连续制备低聚果糖的工艺探索 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间发表的专利 |
| C.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| D.作者在攻读博士学位期间的得奖情况 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）酪氨酸酶的固定化及其在多酚化合物合成方面的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多酚化合物 |
| 1.1.1 L-多巴 |
| 1.1.2 白皮杉醇 |
| 1.1.3 3’-羟基紫檀茋 |
| 1.2 酪氨酸酶 |
| 1.2.1 酪氨酸酶的介绍 |
| 1.2.2 酪氨酸酶的应用 |
| 1.2.3 酪氨酸酶应用的局限性 |
| 1.3 纳米花固定化酶技术 |
| 1.3.1 纳米花固定化酶的研究 |
| 1.3.2 纳米花对酶的固定化 |
| 1.3.3 纳米花固定化酶的应用 |
| 1.4 交联酶聚集体固定化技术及其应用 |
| 1.4.1 交联酶聚集体的介绍 |
| 1.4.2 酪氨酸酶交联聚集体的研究进展 |
| 1.5 海藻酸盐凝胶包埋法进行酶的固定化 |
| 1.5.1 海藻酸钙包埋法 |
| 1.5.2 海藻酸盐对游离酶进行包埋 |
| 1.5.3 海藻酸盐对已固定化的酶进行包埋 |
| 1.6 关于本文的研究 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究目的 |
| 1.6.3 创新性 |
| 第二章 实验仪器、材料与方法 |
| 2.1 仪器 |
| 2.2 材料与试剂 |
| 2.2.1 实验材料与试剂 |
| 2.2.2 主要实验试剂及配置 |
| 2.3 方法 |
| 2.3.1 酶的制备 |
| 2.3.2 固定化酶的表征 |
| 2.3.3 酶活性的检测 |
| 2.3.4 酶稳定性的检测 |
| 2.3.5 酶催化的合成反应 |
| 2.3.6 酶催化反应的底物和产物的鉴定 |
| 第三章 实验结果 |
| 3.1 CLEA催化紫檀茋合成3’-羟基紫檀茋 |
| 3.1.1 单因素实验 |
| 3.1.2 RSM优化反应条件 |
| 3.2 酪氨酸酶-金属磷酸盐杂合复合物的制备 |
| 3.2.1 各种因素对TCHC制备的影响 |
| 3.2.2 RSM优化制备TCHC的条件 |
| 3.2.3 不同金属磷酸盐杂合复合物的表征 |
| 3.3 TCHC的活性研究 |
| 3.3.1 反应温度对TCHC酶活性的影响 |
| 3.3.2 反应体系pH对酪氨酸酶活性的影响 |
| 3.3.3 TCHC的铜离子释放现象及解决方案 |
| 3.4 TCHC的稳定性研究 |
| 3.4.1 TCHC在不同温度下的稳定性 |
| 3.4.2 TCHC在不同温浴pH下的稳定性 |
| 3.4.3 TCHC的重复利用性 |
| 3.5 TCHC催化多酚化合物的合成 |
| 3.5.1 产物鉴定 |
| 3.5.2 TCHC催化白藜芦醇邻位羟基化生成白皮杉醇的反应 |
| 3.5.3 TCHC催化L-酪氨酸邻位羟基化生成L-多巴的反应 |
| 3.6 TCHC-海藻酸盐凝胶颗粒的研究 |
| 3.6.1 TCHC-海藻酸盐凝胶颗粒的制备 |
| 3.6.2 TCHC-海藻酸盐凝胶颗粒的稳定性 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 TCHC的制备及条件优化 |
| 4.2 TCHC的催化性质研究 |
| 4.2.1 反应体系温度和pH对 TCHC活性的影响 |
| 4.2.2 反应体系温度和pH对 TCHC稳定性的影响 |
| 4.2.3 TCHC的铜离子释放现象 |
| 4.3 TCHC催化合成白皮杉醇 |
| 4.4 TCHC催化合成L-多巴 |
| 4.5 TCHC与 CLEA的比较 |
| 4.6 海藻酸铜凝胶对TCHC的包埋 |
| 4.7 酪氨酸酶CLEA催化合成3’-羟基紫檀茋 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 TCHC的制备及其表征 |
| 5.2 TCHC催化多酚化合物的合成 |
| 5.3 海藻酸铜凝胶包埋提高TCHC的稳定性 |
| 5.4 CLEA催化3’-羟基紫檀茋的合成 |
| 参考文献 |
| 深圳大学指导教师对研究所学位论文的学术评语 |
| 深圳大学研究生学位（毕业）论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（8）固定脱卤过氧化物酶和亚胺还原酶提高催化效率的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号及缩略语说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物酶催化与绿色化学 |
| 1.1.1 生物酶催化与绿色化学 |
| 1.1.2 生物酶催化在治理环境污染中的应用 |
| 1.1.3 生物酶催化在医药合成方向的应用 |
| 1.1.4 多种生物酶的级联催化 |
| 1.2 酶的固定化 |
| 1.2.1 酶固定化方法 |
| 1.2.2 酶固定化材料 |
| 1.3 金属框架的仿生物矿化 |
| 1.3.1 金属-有机骨架材料(MOFs) |
| 1.3.2 金属-有机/无机杂化纳米材料 |
| 1.4 脱卤过氧化物酶 |
| 1.4.1 脱卤过氧化物酶的简介 |
| 1.4.2 脱卤过氧化物酶的研究进展 |
| 1.5 亚胺还原酶 |
| 1.5.1 亚胺还原酶的简介 |
| 1.5.2 亚胺还原酶的研究进展 |
| 1.6 课题意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 课题意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 游离脱卤过氧化物酶的催化效率及稳定性研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.2.1 菌株及质粒 |
| 2.2.2 酶制剂与试剂 |
| 2.2.3 主要仪器设备 |
| 2.2.4 主要试剂配制 |
| 2.3 实验方法步骤 |
| 2.3.1 克隆引物设计 |
| 2.3.2 质粒的提取 |
| 2.3.3 构建pET28a-DHP载体 |
| 2.3.4 DHP的表达纯化 |
| 2.3.5 蛋白定量测试及标准曲线的绘制 |
| 2.3.6 脱卤过氧化物酶催化效率测定 |
| 2.3.7 仪器表征 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 p ET28a-DHP质粒载体构建及DHP表达纯化 |
| 2.4.2 H_2O_2对DHP活性中心血红素的影响 |
| 2.4.3 H_2O_2对DHP二级结构及构象的影响 |
| 2.4.4 H_2O_2对DHP催化效率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 (DHP+2-甲基咪唑)与锌离子配位形成配位聚合物 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验试剂与仪器 |
| 3.2.1 菌株及质粒 |
| 3.2.2 新增实验试剂及溶液配制 |
| 3.2.3 主要仪器设备 |
| 3.3 实验方法步骤 |
| 3.3.1 DHP的表达及纯化 |
| 3.3.2 制备配位聚合物i-DHP@Zn-CP |
| 3.3.3 矿化效率及载酶量的测定计算 |
| 3.3.4 i-DHP@Zn-CP催化 TCP氧化 |
| 3.3.5 仪器表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 i-DHP@Zn-CP的制备 |
| 3.4.2 i-DHP@Zn-CP的结构特征 |
| 3.4.3 i-DHP@Zn-CP的催化效率 |
| 3.4.4 i-DHP@Zn-CP的稳定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 (DHP+PBS)与锌离子配位形成纳米花状复合体 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验试剂与仪器 |
| 4.2.1 菌株及质粒 |
| 4.2.2 新增实验试剂及溶液配制 |
| 4.2.3 主要仪器设备 |
| 4.3 实验方法步骤 |
| 4.3.1 DHP的表达及纯化 |
| 4.3.2 制备杂化纳米花DHP@Zn-NF |
| 4.3.3 矿化效率及载酶量的测定 |
| 4.3.4 DHP@Zn-NF催化效率的测定 |
| 4.3.5 仪器表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 DHP@Zn-NF的制备 |
| 4.4.2 DHP@Zn-NF的结构特征 |
| 4.4.3 制备DHP@Zn-NF对 DHP结构的影响 |
| 4.4.4 DHP@Zn-NF的催化效率 |
| 4.4.5 DHP@Zn-NF的稳定性 |
| 4.4.6 i-DHP@Zn-CP和 DHP@Zn-NF的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 (剪接体IRED&GDH+PBS)与锌离子配位形成纳米花状复合体 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验试剂与仪器 |
| 5.2.1 实验相关质粒 |
| 5.2.2 实验试剂、仪器设备及溶液配制 |
| 5.3 实验方法步骤 |
| 5.3.1 目的基因载体构建 |
| 5.3.2 目的蛋白的获取 |
| 5.3.3 反应条件优化 |
| 5.3.4 蛋白质剪接 |
| 5.3.5 IRED&GDH剪接体的催化效率测定 |
| 5.3.6 IRED&GDH@Zn-NF的制备 |
| 5.3.7 固定酶催化效率测定 |
| 5.3.8 扫描电子显微镜(SEM) |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 重组质粒的构建、表达及纯化 |
| 5.4.2 混合游离酶反应条件优化 |
| 5.4.3 IRED&GDH剪接体的构建 |
| 5.4.4 IRED&GDH剪接体的催化效率 |
| 5.4.5 IRED&GDH@Zn-NF的制备 |
| 5.4.6 IRED&GDH@Zn-NF的催化效率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（9）基于仿生MOF-545（Fe）的葡萄糖检测比色生物传感器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 酶固定化技术的研究进展 |
| 1.2.1 酶固定化技术概述 |
| 1.2.2 酶固定化载体的选择 |
| 1.2.3 酶固定化技术的分类 |
| 1.3 MOFs作为酶固定化载体的研究进展 |
| 1.3.1 MOFs的概述 |
| 1.3.2 酶-MOFs复合材料的制备 |
| 1.3.3 MOFs固定化酶的优势 |
| 1.3.4 MOFs固定化酶的应用 |
| 1.3.5 MOFs固定化酶的挑战与机遇 |
| 1.4 本文的研究目标和研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 试剂和药品 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 样品制备和表征方法 |
| 2.3.1 样品的制备 |
| 2.3.2 样品各参数的表征方法 |
| 2.3.3 MOF-545(Fe)的过氧化物酶活性测定 |
| 2.3.4 温度及pH对 MOF-545(Fe)催化活性的影响测定 |
| 2.3.5 酶负载量的测定 |
| 2.3.6 GOx@MOF-545(Fe)在级联反应中最佳pH及温度的测定 |
| 2.3.7 葡萄糖检测的比色实验 |
| 2.3.8 GOx@MOF-545(Fe)对葡萄糖的特异性实验 |
| 2.3.9 GOx@MOF-545(Fe)及游离GOx稳定性测试 |
| 第三章 GOx@MOF-545(Fe)的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备与表征结果 |
| 3.3 MOF-545(Fe)过氧化物酶拟酶活性的测定结果 |
| 3.4 温度及pH对 MOF-545(Fe)催化效果的影响 |
| 3.5 酶负载量的测定结果 |
| 3.6 温度及pH对 GOx@MOF-545(Fe)催化结效果的影响 |
| 3.7 葡萄糖检测的比色实验结果 |
| 3.8 GOx@MOF-545(Fe)对葡萄糖的特异性实验结果 |
| 3.9 稳定性分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）磁性纳米材料固定化脂肪酶及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 酶的固定化 |
| 1.1.1 酶的固定化概述 |
| 1.1.2 酶的固定化方法 |
| 1.2 纳米材料 |
| 1.2.1 纳米硅基复合材料 |
| 1.2.2 纳米碳基复合材料 |
| 1.2.3 纳米纤维复合材料 |
| 1.2.4 其它纳米复合材料 |
| 1.3 磁性纳米粒子作为酶载体的应用 |
| 1.4 多巴胺仿生修饰的酶载体材料 |
| 1.5 多羟基活性化合物 |
| 1.5.1 天然多羟基化合物的主要功能活性 |
| 1.5.2 多羟基化合物及其类似物的结构修饰 |
| 1.6 立题背景及意义 |
| 1.7 研究思路与内容 |
| 第二章 磁性纳米粒子及固定化酶的制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 Fe_3O_4的制备 |
| 2.3.2 Fe_3O_4@PDA的制备 |
| 2.3.3 Fe_3O_4@PDA@TLL的制备 |
| 2.3.4 Fe_3O_4、Fe_3O_4@PDA及 Fe_3O_4@PDA@TLL的表征 |
| 2.4 实验结果及讨论 |
| 2.4.1 酶固定化前后的形貌分析 |
| 2.4.2 酶固定化前后的XPS分析 |
| 2.4.3 固定化前后的FTIR分析 |
| 2.4.4 固定化前后的XRD分析 |
| 2.4.5 固定化前后的VSM分析 |
| 2.4.6 固定化前后的TGA分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Fe_3O_4@PDA@TLL的酶学性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂与仪器 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 酶活的测定 |
| 3.3.2 蛋白含量的测定 |
| 3.3.3 Fe_3O_4@PDA@TLL制备条件的确定 |
| 3.3.4 Fe_3O_4@PDA@TLL的酶学性质表征 |
| 3.4 实验结果及讨论 |
| 3.4.1 Fe_3O_4@PDA@TLL制备条件的影响 |
| 3.4.2 Fe_3O_4@PDA@TLL的酶学性质研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷区域选择性癸酰化反应的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂与仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 Fe_3O_4@PDA@TLL的制备 |
| 4.3.2 Fe_3O_4@PDA@TLL的活性测定 |
| 4.3.3 反应介质对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.3.4 底物摩尔比对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.3.5 温度对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.3.6 酶量对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.3.7 振荡速度对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.3.8 Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的过程曲线测定 |
| 4.3.9 Fe_3O_4@PDA@TLL的操作稳定性 |
| 4.3.10 不同反应介质中Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的动力学研究 |
| 4.3.11 不同反应介质中Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应活化能的测定 |
| 4.3.12 反应初速度、底物转化率、区域选择性的计算 |
| 4.3.13 酯类化合物的高效液相色谱分析及结构测定 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 反应介质对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.4.2 底物摩尔比对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.4.3 反应温度对Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.4.4 酶量对 Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的影响 |
| 4.4.5 Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的过程曲线 |
| 4.4.6 Fe_3O_4@PDA@TLL的操作稳定性 |
| 4.4.7 不同反应介质中Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应的动力学研究 |
| 4.4.8 不同反应介质中Fe_3O_4@PDA@TLL催化金丝桃苷癸酰化反应活化能的测定 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Fe_3O_4@PDA@TLL催化黄酮苷及其类似物的底物识别研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验试剂与仪器 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 固定化脂肪酶的制备 |
| 5.3.2 固定化脂肪酶活性的测定 |
| 5.3.3 固定化脂肪酶对黄酮苷及其类似物的识别 |
| 5.3.4 酯类衍生物的高效液相色谱分析 |
| 5.3.5 产物的制备、纯化及结构鉴定 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 不同来源的脂肪酶对虎杖苷区域选择性癸酰化反应的影响 |
| 5.4.2 有机溶剂对Fe_3O_4@PDA@TLL催化虎杖苷癸酰化反应的影响 |
| 5.4.3 酰基供体结构对Fe_3O_4@PDA@TLL催化虎杖苷酰化反应的影响 |
| 5.4.4 底物的化学结构对Fe_3O_4@PDA@TLL催化酰化反应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 论文创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ 部分高效液相色谱图 |
| 附录 Ⅱ 部分NMR谱图 |
| 附录 Ⅲ 作者在攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
四、酶在有机溶剂中的生物催化性能及其固定化技术（论文参考文献）
- [1]固定化细胞催化蒎烯环氧化反应的研究[D]. 涂林. 广西大学, 2020(07)
- [2]Kurthia gibsonii SC0312羰基还原酶的挖掘及其催化（R）-1-苯基-1,2-乙二醇不对称合成的研究[D]. 彭飞. 华南理工大学, 2020(05)
- [3]酶催化酯交换动力学拆分羟基酸对映体的研究[D]. 袁欣. 湖南理工学院, 2020
- [4]固定化ω-转氨酶及其连续流催化合成（S）-1-Boc-3-氨基哌啶的研究[D]. 汪湘湘. 华东理工大学, 2020(01)
- [5]碳纳米管-泡沫镍固定化酶催化剂的制备及其催化性能的研究[D]. 谢文芹. 遵义医科大学, 2020(12)
- [6]基于玻璃微珠交联壳聚糖的浅孔载体合成及其固定化菊粉酶制备低聚果糖的研究[D]. 杨洋. 重庆大学, 2020(02)
- [7]酪氨酸酶的固定化及其在多酚化合物合成方面的应用[D]. 魏一雄. 深圳大学, 2020(10)
- [8]固定脱卤过氧化物酶和亚胺还原酶提高催化效率的研究[D]. 付雅琪. 北京化工大学, 2021(02)
- [9]基于仿生MOF-545（Fe）的葡萄糖检测比色生物传感器的研究[D]. 钟雪. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]磁性纳米材料固定化脂肪酶及其催化性能研究[D]. 毕艳红. 江南大学, 2020(01)