水-固相磷脂酶D催化反应体系合成磷脂酰甘油

构建了高效环保的水-固相磷脂酶D(PLD)催化反应体系用于磷脂酰基转移合成磷脂酰甘油(PG)。通过共价结合曲拉通的纳米二氧化硅载体在纯水相中实现磷脂(PC)吸附,载体上的PC在PLD催化下进行水-固界面磷脂酰基转移合成PG。系统研究了载体表面曲拉通质量摩尔浓度对PC的吸附,当载体表面曲拉通质量摩尔浓度为8.5×10^-8mol/g时,PC在载体上的吸附率达98%,PG转化率达90.5%。反应动力学符合PC限制的Michaelis-Menten方程。相比于传统双液相反应体系,水-固反应体系避免了有毒易挥发溶剂的使用;转酯反应温度及pH值操作范围扩大;可实现游离酶与载体的回收再利用,游离酶重复利用7次后PG相对产率仍高达80%,载体使用16次后PC吸附量和PG产率无明显下降。

磷脂酰乙醇胺的酶促合成及底物抑制动力学

对磷脂酶D(phospholipase D,PLD)在有机溶媒-水两相体系中催化磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)和乙醇胺(ethanolamine,EA)合成磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)的反应条件进行优化,并对反应动力学机制进行了研究。确定最佳反应条件为:温度28℃,p H 5.5,底物摩尔比(EA/PC)20∶1,在此条件下PE产率达87.2%。通过研究底物浓度对反应速率的影响,确定反应符合单底物抑制的Ping-Pang机制。分别以Matlab软件的Fminsearch函数与Lineweaver-Burk双倒数作图法求取动力学参数,结果基本一致,底物乙醇胺EA的抑制常数为Ki B=1.50mmol/L。抑制机理为两分子EA同时结合到一分子磷脂酰基-PLD中间体上,生成磷脂酰基-PLD-(EA)2死端复合物,符合竞争性抑制反应动力学规律。该动力学模型预测与实验数据吻合良好,对PLD催化合成PE反应过程的操作及反应器选型设计具有指导作用。