关键词 ： 凝 胶 ；酶 固定 化 ；淀 粉 糖 化 酶 中 图分 类 号 ：Ｑ ５ ９ ９ ；Ｏ ６ ４ 文 献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ － ８ ７ ３ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ５ ９ － ０ ５
酶催 化 因其 效率 高 、 反应 条件 温 和 、 选 择性 好 等优点 而 被 大量 用 于 生 物工 程 、 食 品工 业 、 医 药 卫生 、 精 细 化工、 环境 保护 等领 域｝ １ ］ ． 但是 酶作 为 蛋 白质对 环境 非 常敏 感 ， 同时 通 常 酶 的价 格 昂 贵． 酶 的 固定 化 是 改善 酶 的应 用性 能 的最重 要 手段 ］ ． 酶 的 固定化 不仅 方便 酶从 产 物 中分离 出来 以免污 染产 品 ， 而且有 利 于提 高酶
Ｖ ｏｌ － ４２ Ｎ Ｏ． １
Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ３
凝 胶 组 成 和 结 构 对 淀 粉 糖 化 酶 固定 化 效 果 的 影 响
夏 烈 文 ，李 晓 燕 ，王 应 红 ，罗 军
（ 乐 山师 范 学 院 化 学 学 院 ， 四川 乐山 ６ １ ４ ０ ０ ０ ）
摘
要 ：以凝 胶 作 为 酶 的 固定 化 载 体 ， 淀粉糖化酶为模 型酶 ， 考 查 不 同组 成 和 结 构 的 凝 胶 对 淀 粉 糖 化 酶 的 固
定 化效 果 ． 测定结果 表明 ， 聚丙 烯 酰 胺 凝 胶 中 引 入 环 氧 基 团 和微 粒 复 合 结 构 可 提 高 酶 的 固定 量 并 改 善 固 定 化 酶 重 复 使 用 中的 稳 定 性 ． 具 有 复 合 结 构 的 聚丙 烯 酰胺 凝 胶 比小 分 子 交 联 剂 共 价 交 联 的 常 规 凝 胶 有 利 于 提 高 淀 粉 糖 化 酶的固定量和重复使用活性．
料 还 未见报 道 ， 凝胶 组 成和结 构微 粒复 合凝 胶 以纳米 微 粒 代替 常规 小分 子交 联剂 作 为交联 点 ， 具有 特殊 的微观 结构 和组 成ｕ ．
本 文 以笔 者最 新 开发 的原位 聚合 形 成 的高分 子纳 米微 粒 复 合凝 胶 作 为 酶 固定 化 材料 ， 以淀 粉 糖 化 酶 为 模 型酶 ， 对 比研究 纳米 微粒 复合 凝胶 和小 分 子化 学交 联剂 交联 的常规 结构凝 胶 对酶 固定 化效 果 ， 并探讨 环 氧
氧化 钠 （ Ｎａ ＯＨ） 、 酒 石 酸钾钠 来 自成都 科 龙试 剂厂 ；乙酸 、 无 水 乙 酸钠 来 自成都 金 山试 剂 有 限公 司 ； 一 甲基
丙 烯酰 氧基 丙基 三 甲氧基 硅烷 （ ＫＨ５ ７ ０ ） 购 自湖 北德 邦 化 工 新材 料 有 限 公 司 ；牛血 清 蛋 白（ Ｂ Ｓ Ａ） 、 考 马斯 亮
基金项 目： 国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ２ ０ ９ ７ ３ ０ ８ ７ ） ；四川 省 教 育 厅 青 年 基 金 项 目（ ０ ９ Ｚ Ｂ ０ ２ ７ ） ；乐 山 市 科 技 局 重 点 研 究 计 划 （ Ｏ ９ Ｓ Ｚ Ｄ ０ ０ ５ ）
的 稳定 性 、 方便 酶活 性 的调节 、 酶催 化 用 于多相 或 多步 反应 ， 以及 便 于 回收利 用 降低酶 的使 用成 本 ｌ ７ ］ ． 酶 固定
化 方法 主要 包 括物理 吸附或 沉积 、 共 价接 合 、 包 埋 和酶 晶体 间交 联 四类 ］ ． 前 三类 方 法 通 常需 要 借 助 固形 材 料 作 为载体 ， 载 体可 分 为无机 和 高分 子材 料 两 类． 有 机 高分 子 种 类 多 、 性能多样 ， 适 应 不 同酶 和 不 同使 作 条 件， 因此其 用 于酶 的固定 得 到 了广泛研 究 ． 聚合 物凝 胶 是最 常 用的酶 固定化材 料 ］ ． 研 究发 现 ， 凝 胶 的微 观结
１ ． ２ 凝 胶 的 合 成
１ ． ２ ． １ 常规凝 胶 的制 备 常 规凝 胶 （ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｌ ， Ｎ Ｇ） 的制 备 ： 在 ２ Ｏ ｍＬ去 离子 水 中加 入丙 烯 酰
２ Ｏ １ ２ 一 Ｏ ８ — １ ４ 收 稿 日期 ：
第 ４ ２卷 第 １ 期
２ ０ １ ３年 １ 月
内 蒙古 师 范 大 学 学报 （ 自然科 学 汉 文 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
构 对 酶 的固定 化有 非 常大 的影 响口 ． 常用 于酶 固定 的凝 胶 是 物理 或 小 分 子 化学 交 联 剂 交联 的凝 胶 ¨ 】 ］ ， 也
有 人用 具用 有互 穿 网络 结构 的凝 胶作 为 酶 固定 化 材料 口 ， 但 是将 具有 纳米 微 粒 复合 的 凝胶 用 作 酶 固定 化材
蓝Ｇ 一 ２ ５ ０来 自 ｓ ｉ ｇ ｍａ 公 司， 生化 试剂 ；淀粉 糖化 酶 （ １ ０万 ｕ ／ ｍＬ ） 、 甲基丙 烯酸 缩水 甘 油酯 （ ＧＭＡ） 、 二 乙烯 基 苯（ Ｄ ＶＢ ） 来 自阿拉丁公 司． 丙烯 酰胺 经 丙酮 重结 晶后 使用 ， ＫＨ５ ７ ０经水 洗纯 化后 使用 ， 其 他试 剂直 接使 用．
功能 基 团在凝 胶酶 固定 化 中 的作用 ．
１ 实验 部 分
１ ． １ 实 验 试 剂
苯 乙烯 （ Ｓ ｔ ） 、 可溶 性淀 粉 、 丙烯 酰胺 （ ＡＭ） 、 Ｎ， Ｎ一 亚 甲基 双 丙 烯 酰 胺 （ Ｂ Ｉ Ｓ ） 、 液 体石 蜡 、 过硫 酸 钾 （ ＫＰ Ｓ ） 、 正 己烷 、 Ｎ， Ｎ， Ｎ ， Ｎ 一四 甲基 乙二胺 （ ＴＭＥ Ｄ Ａ） 、 十 二烷 基 硫 酸 钠 （ Ｓ ＤＳ ） 、 盐酸 、 磷酸 、 葡萄 糖 、 无 水 乙醇 、 氢