水相中GOx@ZIF-7/PDA的制备及酶学性能研究

原位包埋策略因制备条件温和、操作简单,被普遍应用在酶-金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)生物复合材料的制备中。但只有少部分MOFs能在水相中通过原位包埋法合成酶-MOFs生物复合材料。该研究首次在水相中采用原位包埋法将葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)封装在ZIF-7(zeolitic imidazolate frameworks-7)载体中,并在所得的GOx@ZIF-7生物复合材料上合成了亲水性的聚多巴胺(polydopamine,PDA)修饰层,得到GOx@ZIF-7/PDA。采用单因素试验优化了GOx@ZIF-7/PDA的制备条件。结果表明,固定化pH值为7.0,酶质量浓度为5 g/L,苯并咪唑(benzimidazole,Bim)浓度为50 mmol/L,Zn^(2+)与苯并咪唑的摩尔比为1∶9,固定化温度为35℃,固定化时间为40 min,多巴胺的最佳质量浓度为2 g/L的条件下,GOx@ZIF-7/PDA具有最高酶活力回收率为(43.34±2.00)%。与游离酶相比,GOx@ZIF-7/PDA具有高的热稳定性、pH稳定性、贮存稳定性和良好的重复使用性,重复10次后,GOx@ZIF-7/PDA催化活性仍能保持(96.53±2.26)%。以上结果表明,水相原位包埋法制备固定化酶GOx@ZIF-7/PDA策略是高效可行的,有望实现低成本长期稳定的酶催化应用。

新工科背景下的化学反应工程课程教学改革

化学反应工程课程改革根据学生的实际情况,针对性地优化课程内容和强化实践教学。围绕教学重点知识,结合工程案例更加通俗易懂地阐述化学反应动力学和反应器。利用课程答辩、课程论文,充分调动学生对知识的思考和总结。基于教材、高于教材,将化学反应工程的前沿研究引入课堂。学生自主设计并完成化学反应工程实验,在此基础上参加学科竞赛,结合所学专业知识发现并解决问题。经过课程改革,取得了良好的育人成效。

聚乙二醇修饰固定化金属亲和介质的制备

针对固定化金属离子亲和层析技术(IMAC)存在对低浓度活性小分子肽的分离特异性差、选择性低等问题,通过在固定化金属离子亲和介质表面接枝修饰聚乙二醇单甲醚(mPEG)制备磁性限进性亲和介质,并优化了接枝工艺;采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等对修饰后的介质进行了表征;以牛血清蛋白(BSA)为大分子蛋白模型,研究了不同接枝率的介质对BSA阻拒效果的影响。结果表明,当使用三氟化硼为催化剂,其用量与mPEG摩尔比为1∶0.08、反应时间为6 h、反应温度为50℃时,接枝率最大可以达到26.46%;固定化金属离子亲和介质经接枝聚乙二醇修饰后可有效减少大分子蛋白的吸附,对BSA的阻拒率最大可达到50.68%。

基于创新人才培养的化工实验教学体系探索

随着国际竞争形势的急剧变化,急需培养出一大批创新人才。化工作为基础行业,更需要能承担行业发展,民族振兴的人才。化工创新人才的培养,离不开立体多元化的化工实验教育体系构建。针对目前的化工实验教学存在的问题,针对性地改革,建立起由化工核心课程的基础知识体系-化工类实验体系相融合的人才培养方式。开展项目式教学,激发学生的创新能力。经过改革实践,学生的动手能力、知识运用能力以及发现解决问题能力得到提升。