论文总字数：22144字

摘 要

介孔材料的优越性在于它具有均一且可调的中孔孔径、稳定的骨架结构，具有一定的壁厚且易于掺杂的无定形骨架结构组成和比表面积大且可修饰的内表面，本身即可以用作催化剂、吸附剂、或催化剂载体等。但还存在担载量不高，稳定性不好等问题。第二章实验通过制备新型介孔二氧化钛，对其进行以场发射扫描电镜（FE-SEM），X射线衍射（XRD）、比表面和孔径吸附测定仪（BET）和红外光谱（FT-IR）为代表的表征，对介孔二氧化钛有一个具体的了解。并对固定化GGT的载体进行一系列的表征，通过表征手段分析反应前后变化并和介孔二氧化钛的表征进行比较，证实GGT已经固定到载体上；第三章实验通过制备TiO₂-PLL-GGT，对其进行以场发射扫描电镜（FE-SEM），X射线衍射（XRD）、比表面和孔径吸附测定仪（BET）和红外光谱（FT-IR）为代表的表征，通过表征手段分析前后变化并和TiO₂-GGT的表征进行比较，说明聚赖氨酸已经包裹在载体表面了。经过聚赖氨酸包覆修饰后，大大增强了与酶的结合能力，提高了固定化的效率。

关键词：固定化酶、介孔二氧化钛。

Characterization and application of mesoporous titanium dioxide immobilized carrier

ABSTRACT

Mesoporous materials is that it has the advantages of uniform and adjustable diameter of holes, stable skeleton structure, has a certain thickness and easily doped amorphous skeleton structure and specific surface area and to modify the inner surface, itself can be used as a catalyst and adsorbent, or catalyst carrier, etc. But there is also bear loads is not high, stability is bad. Chapter ii experiment through the preparation of novel mesoporous titanium dioxide, to be in a field emission scanning electron microscopy (FE - SEM), X-ray diffraction (XRD), specific surface and pore diameter adsorption apparatus (BET), and infrared spectrum (FT IR) as the representative of characterization, have a specific knowledge of mesoporous titanium dioxide. And the carrier of the immobilized GGT are a series of characterization, change before and after reaction and through the analysis of the characterization methods and characterization of mesoporous titanium dioxide, confirmed GGT is fixed to the vehicle; The third chapter the experiment through the preparation of TiO2 - PLL - GGT, by field emission scanning electron microscopy (SEM) to (FE - SEM), X-ray diffraction (XRD), specific surface and pore diameter adsorption apparatus (BET), and infrared spectrum (FT IR) as the representative of characterization, before and after the change and through the analysis of the characterization methods and characterization of TiO2 - GGT, the poly lysine has the parcel on the carrier surface. After poly lysine coated modification, greatly enhance the combination of enzymes and ability, improve the efficiency of the immobilized.

Keywords: immobilized enzyme, mesoporous titania.

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 γ-谷氨酰转肽酶概述 1

1.1.1 γ-谷氨酰转肽酶的分布 1

1.1.2 γ-谷氨酰转肽酶的结构特点及催化机制 1

1.1.3 γ-谷氨酰转肽酶的应用 2

1.2 酶的固定化技术 3

1.3 介孔二氧化钛概述 5

1.3.1 二氧化钛结构 5

1.3.2 介孔二氧化钛的应用 5

1.4 聚-L-赖氨酸概述 7

1.4.1 聚-L-赖氨酸的分子结构及理化性质 7

1.4.2 聚-L-赖氨酸的应用 8

第二章 固定化载体介孔二氧化钛表征及应用 10

2.1 实验材料 10

2.1.1 主要实验试剂 10

2.1.2 主要实验仪器 11

2.2 实验方法 12

2.2.1 TiO₂的制备 12

2.2.2 TiO₂的表征 12

2.2.3 GGT的制备 12

2.2.4固定化酶的制备 13

2.2.5 GGT酶活测定 13

2.2.6蛋白浓度的测定 14

2.2.7蛋白固定率 14

2.2.8酶活回收率 14

2.3 结果与讨论 14

2.3.1 场发射扫描电镜（FE-SEM） 14

2.3.2 X射线衍射（XRD） 16

2.3.3 BET参数 18

2.3.4傅立叶变换红外光谱（FT-IR） 19

2.4 本章小结 20

第三章 聚赖氨酸修饰的介孔二氧化钛的表征 21

3.1 实验材料 21

3.1.1主要实验试剂 21

3.1.2主要实验仪器 21

3.2 实验方法 22

3.2.1 TiO₂-PLL的制备 22

3.2.2 GGT的制备 22

3.2.3 TiO₂-PLL-GGT的制备 22

3.2.4 GGT在TiO₂-PLL上的固定化条件 22

3.2.5 TiO₂-PLL和TiO₂-PLL-GGT的表征 23

3.3结果与讨论 23

3.3.1 反应时间的选择 23

3.3.2酶浓度对固定化效果的影响 24

3.3.3场发射扫描电镜（FE-SEM） 25

3.3.4 BET参数 27

3.3.5 傅立叶变换红外光谱（FT-IR） 28

3.4 本章小结 29

第四章 结论与展望 30

4.1 结论 30

4.2 展望 30

参 考 文 献 32

致 谢 34

文献综述

1.1 γ-谷氨酰转肽酶概述

1.1.1 γ-谷氨酰转肽酶的分布

γ-谷氨酰转肽酶^[1]（γ-glutamyltranspeptidase，GGT，E.C.2.3.2.2）在不同生物体内的分布不同。在真核生物中，主要是以结合酶的形态存在。昆虫中的GGT与哺乳动物中的一致，亦是膜结合酶，存在于微粒体中。真核生物的GGT在水中是不溶的，但经过有机溶剂或酶处理后可变成水溶性的。原核生物中，酶能溶解于水，且主要存在于细胞浆液中或分泌到细胞外。GGT在不同菌属的细胞中分布的位置也不尽相同。例如在大肠杆菌中，酶主要存在于细胞周质空间，而对于枯草芽孢杆菌，则可以分泌到细胞外。

1.1.2 γ-谷氨酰转肽酶的结构特点及催化机制

GGT是一个异源二聚体糖蛋白，由一个大亚基（约40KD）和一个小亚基（约20KD）组成^[2-3]。不同来源的GGT分子量可能会有较大差异，且活性也会有较大差异。酶学研究表明，GGT只对含γ-谷氨酰基的化合物有光学和立体专一性催化作用，且催化过程不需要ATP。研究表明，GGT的催化机制遵循乒乓机制。GGT的催化残基上的-OH首先亲核攻击谷氨酰供体上γ-位上的羰基碳原子，形成谷氨酰基化的酶分子（与谷氨酰基以酯键连接）；然后在受体亲核基团（如-NH₂）攻击下形成新的谷氨酰基化合物，并释放出酶分子。该反应称为“γ-谷氨酰基化反应（γ-glutamylation）”。

根据受体底物的不同，γ-谷氨酰基化反应可分为三类：

请支付后下载全文，论文总字数：22144字