Fe3O4-β-环糊精基复合载体固定化青霉素G酰化酶的研究

Fe3O4-β-环糊精基复合载体固定化青霉素G酰化酶的研究Fe3O4/β-环糊精基复合载体固定化青霉素G酰化酶的研究

摘要

青霉素G酰化酶是一种重要的酶，在抗生素的合成中发挥重要作用。本研究以Fe3O4/β-环糊精基复合载体作为固定化载体，通过青霉素G酰化酶的固定化实现其可重复使用。首先，采用共沉淀法制备Fe3O4/β-环糊精基复合载体。然后通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对复合载体进行形貌和结构表征。最后，将固定化的青霉素G酰化酶用于合成7-羟基乙酰氧基磺胺嘧啶，通过测定酶活性和反应重复使用性来评估固定化酶的性能。结果表明，制备的Fe3O4/β-环糊精基复合载体具有良好的形貌和结构，固定化的青霉素G酰化酶表现出较高的催化活性，并且能够重复使用多次。因此，本研究证明了Fe3O4/β-环糊精基复合载体在酶固定化中的潜在应用。

关键词：Fe3O4/β-环糊精，青霉素G酰化酶，固定化，酶活性，可重复使用性

1.引言

青霉素G酰化酶是一种催化青霉素G与氯乙酸乙酯之间酯化反应的酶。该酶在青霉素抗生素的合成中发挥着重要作用。在传统的酶催化反应中，将酶直接加入反应体系中会导致酶的失活或被污染，同时酶的分离和回收也变得困难。

近年来，固定化酶催化反应受到了广泛的关注。固定化酶是将酶固定在载体上，使其能够可重复使用。因此，寻找合适的固定化载体对于固定化酶的应用具有重要意义。

2.实验方法

2.1材料与仪器

实验所用的材料有Fe3O4纳米颗粒、β-环糊精，青霉素G酰化酶和7-羟基乙酰氧基磺胺嘧啶。实验室配备有共沉淀仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等仪器设备。

2.2制备Fe3O4/β-环糊精基复合载体

采用共沉淀法制备Fe3O4/β-环糊精基复合载体。首先将Fe3O4纳米颗粒与β-环糊精溶液充分混合并加热，然后进行共沉淀，最后用乙醇和去离子水洗涤并干燥得到Fe3O4/β-环糊精基复合载体。

2.3复合载体的形貌和结构表征

使用SEM和TEM对制备的Fe3O4/β-环糊精基复合载体进行形貌和结构表征。通过观察其形貌和尺寸来评估复合载体的性质。

2.4固定化酶的制备与性能评估

将制备的Fe3O4/β-环糊精基复合载体与青霉素G酰化酶进行反应，实现酶的固定化。将固定化的酶用于合成7-羟基乙酰氧基磺胺嘧啶，并测定酶活性和反应的重复使用性。

3.结果与讨论

通过SEM和TEM观察到制备的Fe3O4/β-环糊精基复合载体为球形颗粒，且颗粒分布均匀。对于酶的固定化，结果显示，Fe3O4/β-环糊精基复合载体能够有效地固定化青霉素G酰化酶，并且固定化酶具有较高的催化活性。此外，固定化酶还表现出较好的重复使用性，可重复使用多次而不显著降低其催化活性。

4.结论

本研究通过固定化青霉素G酰化酶在Fe3O4/β-环糊精基复合载体上的研究，证明了该复合载体在酶固定化中的潜在应用。固定化的青霉素G酰化酶表现出较高的催化活性和重复使用性，为合成抗生素等重要化合物提供了新的途径。

通过对Fe3O4/β-环糊精基复合载体的形貌和结构进行表征，我们观察到该复合载体具有均匀分布的球形颗粒。实验结果表明，Fe3O4/β-环糊精基复合载体成功固定化了青霉素G酰化酶，并且固定化酶表现出较高的催化活性。此外，固定化酶还展现了良好的重复使用性，能够多