HRP/Cyt c@MHNiO酶反应器的构筑及其酶催化反应的热动力学研究

【作者】 高霞； 蒋育澄； 胡满成； 翟全国； 李淑妮；

【机构】 陕西省大分子重点实验室陕西师范大学化学化工学院； 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室商洛学院化学工程与现代材料学院；

【摘要】 利用MOFs前驱体制备得到的多孔金属氧化物材料除具有MOF自身的优势外,还具有可调的孔隙结构、良好的热稳定性和化学稳定性等优势,这种独特的性能使其可作为一种潜在的固定化酶载体。近年来以MOFs作为牺牲模板煅烧制备纳米多孔材料成为目前MOFs化学及新功能材料研究领域的新热点[1-2]。本文采用牺牲模板法,在空气气氛中热分解Ni-MOF制备得到多级孔NiO材料(MHNiO),将辣根过氧化物酶(HRP)和细胞色素C (Cyt c)两种酶分别固载到MHNiO材料中制备得到HRP/Cytc@MHNiO酶反应器。以酶催化ABTS的过氧化反应为模型反应考察了两种固定化酶反应器的热稳定性、储存稳定性及重复使用性。采用紫外光谱法进行了酶催化反应的动力学研究,结果表明与游离酶相比,HRP/Cyt c@MHNiO酶反应器对底物的亲和性和选择性均有所提高。利用等温滴定微量热(ITC)法进行了酶催化反应的热力学研究,结果显示:HRP/Cyt c@MHNiO酶反应器催化反应是一个吸热、自发及熵驱动反应的过程;HRP/Cyt c@MHNiO酶反应器与底物的结合常数值(Ka)均大于相应的游离,表明酶在MHNiO固定化后对底物的结合亲和力增强,这与酶动力学参数得出的结论相吻合。更多还原