含环氧基亲水性固定化青霉素酰化酶共聚载体的合成与性能研究

环氧基团可以在温和条件下与酶分子的氨基反应使其固定于载体表面 .选用含有活性环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯 ( GMA)和亲水性的 N -乙烯吡咯烷酮 ( NVP)两种单体 ,以 N ,N′-亚甲基双丙烯酰胺( MBAA)为交联剂 ,甲醇水溶液作致孔剂 ,液体石蜡为主介质 ,通过反相悬浮聚合技术成功地合成了亲水性大孔 GMA-NVP-MBAA三元共聚物载体 ( GNM) .通过调节交联剂的用量和单体 NVP与 GMA的比例 ,可以调节载体的孔径、比表面积及在水中的溶胀性能 .将巨大芽孢杆菌青霉素酰化酶共价偶联于平均孔径为1 6.5 nm、表面环氧基含量为 0 .90 6mmol/g的 GNM共聚物载体 ,制成固定化酰化酶 ,其表观活性高达 62 5U/g,水解青霉素 G钾盐的最适宜温度为 5 0℃ ,p H值为 8.0 .固定化酶在 4℃保存 40 d,活性保持不变 .经3次使用后 ,活性达到稳定值 ( 60 1 U /g左右 ) ,再经 1 2次使用 。

聚丙烯腈纤维固定化青霉素酰化酶合成头孢氨苄的研究

将巨大芽孢杆菌胞外青霉素酰化酶通过共价键结合到聚丙烯腈纤维的衍生物上。制成的丝状固定化青霉素酰化酶表现活力达 1 5 3U g(湿重 )。固定化酶合成头孢氨苄的最适pH为 6 5 ,最适温度为 40℃。 7 ADCA的投料浓度以 4%为好 ,7 ADCA与PGME的投料量比率为1∶2 ,最佳用酶量为 1 70U g 7 ADCA。在pH6 5、温度 3 0℃时 ,固定化酶对 7 ADCA的表观米氏常数K7 ADCA为 0 1 6 2mol L ,对PGME的表观米氏常数KPGME为 0 3 6 4mol L ,最大反应速度Vmax为0 0 4 6 2mol·L- 1·min- 1,用固定化酶合成头孢氨苄 ,使用 5 0次保留酶活力 83 9%

应用固定化青霉素酰化酶IPA-750制备7-ADCA的工艺研究

应用固定化青霉素酰化酶IPA-750制备7-ADCA,其制备过程为有青霉素G扩环所生成的头孢G酸,转换为7-ADCA,而当中头孢作为我国医学领域当中应用较为非常频繁的疾病治疗药物,不管是实际应用价值,还是研究过程中的研究价值,都是非常重要的。同时7-ADCA作为人工本和臣抗生素头孢菌素,的主要原材料,并且7-ADCA的由来又是有青霉素G钾为原料,经过多种化学反应后逐步合成而来,如氧化、扩环等,从而7-ADCA的实际制作成本相对较为低廉,工艺方面也较为简单,只要保证制备7-ADCA的设备和环节等是按照制备的要求和标准进行的,那么最终都会得到品质不错的7-ADCA。此外,在我国科学技术的支持下,应用固定化青霉素酰化酶IPA-750制备7-ADCA的工艺,不仅实现了工业化的批量生产,同时还能以调节制备过程的方式,在保证7-ADC制备效率的同时,强化固定化青霉素酰化酶IPA-750应用价值。

含环氧基团的聚合物载体合成方法的改进及其固定化青霉素酰化酶

以Span-60和Tween-20为复合分散剂,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚为功能性单体,用反相悬浮聚合技术成功制备了含环氧基团的聚合物载体,并用红外光谱和低温氮吸附对聚合物载体进行了表征.以Span-60和Tween-20为复合分散剂,替代原有的Span-60和硬脂酸钙复合分散剂,大幅度减少了后处理过程中所需的时间和溶剂用量,使固定化青霉素酰化酶的活性从215U/g提高到320U/g.与游离酶相比,该固定化酶具有较好的操作稳定性,在pH=5～11和不高于50oC的环境中具有较好的稳定性.固定化酶的水解反应动力学过程与游离酶相同,均遵循米氏反应动力学,而且活性与底物浓度密切相关.当底物浓度为6.5%时,固定化酶的活性最高,达到353U/g.

固定化青霉素酰化酶在双水相体系中催化合成氨苄西林

通过研究氨苄西林、6-氨基青霉烷酸(6-APA)和D-苯甘氨酸甲酯(D-PGME)在聚乙二醇(PEG)和不同盐组成的双水相体系(ATPS)中的分配行为,建立了一个由PEG-4000(w=20%)和硫酸铵(w=15%)组成的双水相体系.在此体系中,氨苄西林的分配系数为5.0,6-APA和D-PGME的分配系数分别为1.7和1.4.以环氧基功能化介孔分子筛SBA-15为载体固定青霉素酰化酶(Penicillin G Acylase,PGA),并在双水相体系中催化合成氨苄西林,产率为80%,经过4批次的连续合成,产率提高到98%,而在水相体系中酶促合成氨苄西林的产率仅为27%.

磁性聚合物微球固定化青霉素G酰化酶用于催化合成头孢克洛

利用反相悬浮技术制备出平均孔径和比表面积分别为13.0 nm和123.6 m^2/g的磁性聚合物微球,其具有超顺磁性,饱和磁化强度为6.04 emu/g。磁性微球固定化青霉素G酰化酶在乙二醇-磷酸盐缓冲溶液共溶剂体系中催化7-氨基-3-氯-3-头孢烯-4-酸(7-ACCA)与D-苯甘氨酸甲酯(D-PGM)合成头孢克洛,20℃反应2 h时,头孢克洛产率为33.0%,合成与水解比(S/H)为0.13;而在相同反应条件下使用游离青霉素G酰化酶,产率和合成与水解比分别为17.0%和0.08。同时考察了酶用量、反应温度以及溶剂对磁性固定化酶催化合成头孢克洛性能的影响规律。

青霉素酰化酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究

通过改变酶固定化时的pH值、温度、时间以及酶用量,研究了固定化条件对MCM-41载体上固定化青霉素酰化酶的酶活及其稳定性的影响,明确了酶活及其稳定性随固定化条件的变化规律,初步分析了青霉素酰化酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化过程.

固定化青霉素酰化酶新型载体PEI/SiO_2的制备及其特性

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介，将聚乙烯亚胺（PEI）化学偶联在硅胶微粒表面，制备了固定化青霉素酰化酶的新型复合载体PEI／SiO2，最终制得了活性高且稳定性好的固定化青霉素酰化酶．通过测定复合载体表面PEI的偶合量，考察了各种反应条件对复合载体制备的影响规律；通过红外光谱与电导滴定法测定，对复合载体表面的化学结构与组成进行了表征；为探索复合载体PEI／SiO2固定化酶的作用机理，测定了复合载体在固定化酶前的ζ电位．研究结果表明，通过氯丙基硅烷偶联剂的媒介，聚胺大分子PEI可以充分地被化学偶联在SiO2表面，键合量可达到15％．偶联反应的适宜条件：反应温度90～94℃；反应时间5h；PEI的质量浓度0．45～0．50g／mL．由于PEI分子链中含有大量氨基，少量的共价键联与大量的物理吸附相结合，既可使青霉素酰化酶被快速稳定地固定化，又能很好地保持酶的构象，使其具有较高的催化活性与活力回收率，而且具有良好的连续操作稳定性，重复使用15次，固定化酶的活性可稳定地保持在初活性的87．5％水平上．

硅藻土强化吸附壳聚糖固定化青霉素酰化酶

文中针对壳聚糖颗粒机械强度不够和比表面积不大的缺点 ,用无机多孔材料硅藻土 (celite)在低压下强化吸附壳聚糖 ,再用戊二醛使其活化 ,以此为载体通过共价结合固定化青霉素酰化酶。以酶活和回收率为指标 ,讨论了活化、固定化及酶反应的不同条件对固定化青霉素酰化酶的酶活和回收率的影响。当戊二醛溶液质量分数为5 %、pH值为 8 5 ;酶固定化温度为 2 7℃ ,固定化pH值为 7 6 ,固定化时间为 12～ 18h时 ,为最佳固定化条件。固定化酶的酶活可达 10 0 0 0mol/s左右 ,回收率约为 4 0 %。固定化酶的储存稳定性和热稳定性好 ,载体有良好的强度。

聚丙烯腈纤维固定化青霉素酰化酶性质的研究

将巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）青霉素酞化酶连接到聚丙烯腈纤维载体上，制成固定化青霉素酰化酶。其表现活力约为2000u／g。水解青霉素G的最适温度为50℃；最适PH为9．0；在PHS．5～10．3、温度50℃以下酶的活力稳定；表观米氏常数Ka为1．33×10-8mol／L；最大反应速度Vm为2．564mmol·min-1；苯乙酸为竞争性抑制剂，抑制常数为0．16mol／L。水解10％的青霉素G钾盐溶液，使用20批，保留酶活力80％。

高分子载体材料对青霉素酰化酶的固定化作用

介绍了天然高分子材料和合成高分子材料对青霉素酰化酶的固定化作用,着重讨论了高分子材料的制备、性质及其表面修饰对固定化酶活性和使用稳定性的影响。

含环氧基的交联聚合物载体的制备方法对固定化青霉素酰化酶活性的影响

以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体 ,N ,N′ 亚甲基双丙烯酰胺为交联剂 ,采用两种方法合成了大孔、珠状的交联聚合物固定化酶载体 .用红外光谱、扫描电子显微镜及N2 吸附等方法测定了其结构、比表面积、孔径分布和表观活性 .结果表明 ,以液体石蜡为主介质、甲醇水溶液为致孔剂合成的聚合物GM1( 6 0 )作载体时 ,固定化酶水解青霉素G的活性达 5 37U/ g;以正庚烷与四氯乙烯混合溶剂为介质、甲酰胺为致孔剂合成的聚合物GM 2 ( 6 0 )作载体时 ,固定化酶的活性较低 ,为 4 2 6U/g .在 37℃下连续进行 10次间歇操作 (每次反应 10min)后 ,前者活性降至 4 87U/ g,保持了初始活性的 90 7% ;后者活性降至 378U/ g,保持了初始活性的 88 7% .二者催化活性的不同是由于两种方法制备的载体在结构与性能上存在着明显的差异 .GM1( 6 0 )载体孔径大 ,水中溶胀性能好 ,对青霉素酰化酶的偶联作用强 ,固定化效果显著 .

青霉素酰化酶在甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物上的固定化

用共价键合法将青霉素酰化酶固定化在珠状多孔的甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GM)共聚物上 ,研究了固定化反应时间、温度、pH值和酶液用量对固定化青霉素酰化酶的表观活性、表观偶联效率、活性回收及稳定性的影响 .将GM共聚物载体加入到磷酸缓冲液 ( 0 1mol L ,pH 10 8)与青霉素酰化酶液 (每克干载体用酶液 1ml)的混合溶液中 ,在 3 0℃下反应 72h ,单位质量 (干重 )固定化酶的表观活性为 3 48U g ,表观偶联效率为 66 7% ,活性回收为 3 1 7% .

青霉素酰化酶的固定化与应用新进展

青霉素酰化酶被广泛应用于半合成抗生素及中间体的制备、手性药物的拆分和多肽合成等方面。高效固定青霉素酰化酶能提高酶对温度、pH值、溶剂极性等方面的适用性和反复使用的稳定性,将成为拓宽青霉素酰化酶在工业中应用的必然选择和关键。本文主要介绍了青霉素酰化酶固定化技术的进展,讨论了不同固定化技术的特点和固定化酶在非水相体系中的催化作用,并展望了固定化青霉素酰化酶的发展前景。

固定化青霉素酰化酶的研究

将巨大芽孢杆菌胞外青霉素酰化酶通过共价键连接到醋酸纤维素载体上,制成的固定化青霉素酰化酶的表观活力达2000 u/g左右(PDAB 法)。水解10%(W/V)的青霉素 G 钾盐溶液,使用30批,保留活力70%以上。6-氨基青霉烷酸(6-APA)总收率平均达88.37%。固定化青霉素酰化酶水解青霉素 G 的最适 pH 为9.95,最适温度为55℃,表观米氏常数为1.093×10^(-2)mol/L,在 pH 5.8—10.7,温度45℃以下酶的活力稳定。

固定化青霉素酰化酶的新载体

通过X射线粉末衍射、红外光谱等手段考察了α 磷酸锆层柱材料作为载体固定青霉素酰化酶及其对载体结构影响。结果表明无论是否加入戊二醛固定化酶后 ,层柱材料的结晶度都下降。酶活性和回收率较高 ,分别为139 5nmol/s和 2 8 9%。间歇操作稳定性较好 ,连续操作 10次 ,酶活性下降 2 4%

以壳聚糖为载体固定化青霉素酰化酶的研究

介绍了以壳聚糖为载体固定化青霉素酰化酶需首先制备壳聚糖颗粒 ,使用戊二醛、甲醛、乙二醛 3种活化剂处理所得的壳聚糖颗粒 ,确定了以戊二醛为活化剂交联其上的氨基共价结合青霉素酰化酶的固定化方法。从戊二醛的浓度、pH值、固定化时间、固定化pH值、酶用量等条件摸索了最佳固定化条件 ,获得了酶活力为4 0 0 0 0U/ (g·h)、回收率为 5 0 %左右的固定化青霉素酰化酶。

亲水性环氧聚合物磁性微球的制备及其固定化青霉素酰化酶

通过设计反相悬浮聚合体系,制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)-N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)亲水性磁性聚合物GHM微球。球中的Fe3O4微晶呈倒立尖晶石结构,在微球表面存在着大量环氧基和亲水性的羟基及酰胺等基团,这些功能性基团为青霉素酰化酶(PGA)的固定化提供了适宜的微环境;同时,GHM微球具有的大孔结构和较高的比表面积,使其制备的固定化酶的载酶量高,这些有利因素使得固定化酶PGA/GHM在37℃下水解青霉素G钾合成6-氨基青霉烷酸的表观活性达748IU.g-1。PGA/GHM经15次重复使用,其催化活性未出现明显的衰减,在使用中,固定化酶在磁场的作用下能够快速沉降与产物分离。

固定化青霉素G酰化酶水解头孢菌素G制备7—ADCA的研究

用聚丙烯腈纤维固定化青霉素酰化酶水解头孢菌素G制备7-ADCA,固定化酶对头孢菌素G的最适pH为9.0,最适温度50℃。在37℃、pH8.0固定化酶对头孢菌素G的表观米氏常数为1.67×10^(-2)mol/L。最大反应速度为3.01mmol·g^(-1)·min^(-1)。头孢菌素G溶液浓度在2％以上时,对固定化酶有明显的抑制作用。固定化酶水解头孢菌素G的最佳投料浓度为5％～6％,水解时用酶量以每克头孢菌素G投300U以上为好。按上述条件水解头孢菌素G,操作25批后固定化酶保留活力77.8％,7-ADCA平均收率92.68％。

颗粒状固定化青霉素酰化酶的研究

将巨大芽孢杆菌 (Bacillusmegaterium)胞外青霉素酰化酶通过共价键结合到聚合物载体EupergitC颗粒环氧基团上 ,制成的颗粒状固定化青霉素酰化酶表现活力达 1 40 0 μ/g左右。固定化酶水解青霉素的最适 pH8 0 ,最适温度为 55℃。在pH6 0～ 8 5、温度低于 40℃时固定化酶活力稳定。在 pH8 0、温度 37℃时 ,固定化酶对青霉素的表现米氏常数Ka为 2×1 0 - 2 mol/L ;苯乙酸为竞争性抑制剂 ,抑制常数Kip为 2 8× 1 0 - 2 mol/L ;6 APA为非竞争性抑制剂 ,抑制常数Kia为 0 1 2 5mol/L。固定化酶水解青霉素 ,投料浓度为 8% ,在使用 2 0 0批后 ,保留活力 80 %左右 ,6 APA收率平均达 89 48%。