壳聚糖在酶工程中的应用及酶法合成头孢氨苄的研究

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疏水作用色谱(Hydrophobic Interaction Chromatography,HIC)是二十世纪七十年代初发展起来的一种重要的生化分离技术,在生物大分子的分离中应用广泛。HIC填料常用载体为琼脂糖,以壳聚糖为载体的研究未有报道。本文合成了以壳聚糖(Chitosan,CTS)为载体、以烷基C4为疏水配基、以戊二醛交联提高机械强度的新型HIC填料,对其合成条件的优化进行了研究,考查了其部分性质,并将其初步应用于α-淀粉酶的分离纯化。1对填料的合成条件进行了优化:(1)0.1~0.15%戊二醛先交联,可产生适当的机械强度。(2)壳聚糖合成浓度为0.2~1%(W/V),即2~10g/L时,填料具有较好的应用性。(3)在CTS浓度为5g/L时,控制丁醛浓度为0.13~0.26%(V/V),即醛氨摩尔比为0.5∶1~1∶1,填料具有较好的应用性。(4)希夫氏反应温度40~70℃均可,反应时间随温度升高而缩短。(5)间歇搅拌为宜。2对填料性质进行了研究:(1)(NH42SO4作为流动相盐类,分离效果优于Na2SO4。(2)选择0.5~1hr进行吸附。吸附时间过短,疏水吸附来不及平衡;吸附时间过长,易造成生物大分子的变性失活。(3)吸附温度在5~70℃,吸附温度提高,填料对BSA的吸附容量增加;超过70℃,吸附容量迅速下降,蛋白质发生变性。α-淀粉酶则在40℃有最大吸附。一般宜选择20~25℃进行疏水分离。(4)pH对蛋白质与填料间相互作用的影响较为复杂。3新型疏水色谱填料在酶分离纯化上的应用: 用优化条件合成的CTS CL-C4装柱色谱,一步纯化α-淀粉酶,比活提高1.7倍,总蛋白回收94.67%,酶活收率为72.62%。
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