㈠ 载体固定化酶内容介绍
作为20世纪90年代初期的关键技术综览,这一权威文献是唯一全面记录所有最新进展的指南。作者凭借其学术界和工业界的丰富经验,系统地涵盖了酶固定化方法,从基本到前沿技术。包括吸附固定化、共价酶固定化、酶包埋、酶胶囊化、常规酶固定化、位点特异性固定化、分子印迹以及有机溶剂中的固定化等方法。
固定化酶介绍着重探讨了基于吸附的固定化方法,其原理在于通过物理吸附将酶固定于载体上,适用于多种酶的固定。共价酶固定化则是通过化学反应将酶共价连接至载体,确保稳定性和持久性。酶包埋和酶胶囊化技术则是将酶封闭于微胶囊内部,保护酶活性并延长其使用寿命。常规酶固定化技术是酶固定化领域的基础,通过简单的物理方法将酶与载体结合。
位点特异性固定化技术利用分子间的特异性相互作用,选择性地将酶固定于载体的特定位置。分子印迹技术则是通过模板分子与载体的相互作用,形成具有特定分子识别能力的固定化酶,适用于特定底物的选择性催化。有机溶剂中的固定化技术则是将酶在有机溶剂中进行固定化,以适应不同环境条件。
此综述详细介绍了固定化酶的材料和技术,对开发者和使用者都极具价值。对于生物技术专家、化学家和食品家而言,了解和掌握这些技术对于日常工作中有效利用酶至关重要。无论是研究开发新酶固定化方法,还是实际应用中提高酶的稳定性和性能,这篇综述都能提供宝贵的参考和指导。
㈡ 细胞生物学实验中常用来固定细胞或细胞器的方法有哪些
细胞固定化方法有:Adsorption(吸附);covalent bonding(共价结合);Cross linking(交联);Entrapment(包埋)、Encapsulation(微胶囊) 。下面对这几种做具体介绍。
一、吸附法
1,原理
利用载体和细胞表面所带电荷的静电引力(van der Walls forces),使细胞吸附于载体上。吸附法可分为物理吸附和离子吸附两种。该法操作简单,固定化过程对细胞活性影响小。
2,载体的材料
采用吸附法固定细胞,所用的载体主要有:硅藻土、木屑、多孔玻璃、活性炭、
多孔陶瓷、离子交换树脂和等。塑料
3,影响吸附固定化的因素
(1)Z-电位
(2)细胞的性质和细胞壁的组成
(3)载体的性质
(4)pH
二、共价结合法
利用细胞表面的反应基团(如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基)与活化的无机或有机载体反应,形成共价键将细胞固定。用该法制备的固定化细胞一般为死细胞。
三、交联法
利用双功能或多功能试剂与细胞表面的反应基团(如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基)反应,从而使细胞固定。常用的交联剂包括:戊二醛、甲苯二异氰酸酯、双重氮联苯胺。
由于交联试剂的毒性,这一方法具有一定的局限性。
四、包埋法
包埋法是细胞固定化最常用的方法。包埋法可以分为:
1,微胶囊法:利用半透性聚合物薄膜将细胞包裹起来,形成微型胶囊;
2,凝胶包埋法:是在无菌条件下,将生物细胞和胶溶液混合在一起,然后再经过相应的造粒处理,形成直径为1-4mm的胶粒。
常用的包埋剂为:聚丙烯酰胺、琼脂、海藻酸、卡拉胶、二醋酸纤维、三醋酸纤维、明胶等。
五、固定化方法的比较
吸附法:条件温和、方法简便、载体可再生。但操作稳定性差。
共价法:操作稳定性高。但由于试剂的毒性,易引起细胞的破坏。
交联法:可得到高细胞浓度,但机械强度低,无法再生,不适于实际应用。
包埋法:细胞和载体间没有束缚,固定化后,细胞仍保持较高活力。但这类方法只适用于小分子底物。
㈢ 酶的固定化方法有哪些
一、包埋法
定义:将酶、细胞或原生质体包埋在各种多孔载体中,使其固定化的方法。
分类:根据载体的材料和方法的不同分为凝胶包埋法(网格型包埋法)、半透膜包埋法(微囊型包埋法)。
1、凝胶包埋法:应用最广泛的固定化方法。
定义:以各种多孔凝胶为载体,将酶、细胞或原生质体包埋在凝胶的微孔内的固定化方法。
载体:琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶、明胶、聚丙烯酰胺凝胶等。
注意事项:凝胶的孔径应控制在小于酶分子直径的范围内;不适于那些底物或产物分子很大的酶类的固定化。
2、半透膜包埋法
定义:将酶或细胞包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内,制成固定化酶或固定化细胞。
载体:聚酰胺膜、火棉胶膜等。 适用:底物和产物都是小分子物质的酶的固定化。
方法:将酶液滴分散在与水互不相溶的有机溶剂中,在酶液滴表面形成半透膜,将酶包埋在微胶囊中。
二、结合法
定义:选择适宜的载体,使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法。
分类:根据酶与载体结合的化学键不同分为离子键结合法、共价键结合法。
1、离子键结合法
定义:通过离子键使酶与载体结合的固定化方法。
载体:某些不溶于水的离子交换剂,如DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶。
方法:一定条件下,酶与载体混合搅拌几小时,或是将酶液缓缓流过处理好的离子交换柱。
特点:结合力较弱,在pH、离子强度等条件改变时,酶容易脱落。
使用注意:pH、离子强度、温度等的控制。
2、共价键结合法
定义:通过共价键将酶与载体结合的固定化方法。
常用载体:纤维素、葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶等
可以形成共价键的基团:氨基、羧基、巯基、羟基、酚基和咪唑基等。
特点:结合牢固、酶不会脱落、可连续使用较长时间;载体活化的操作复杂;共价结合可能影响酶的空间结构,从而影响酶的催化活性。
㈣ 共价偶联法是什么 和交联法的区别是什么
1.共价偶联法
酶的固定化方法-共价偶联法和交联的比较
是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。酶中的氨基、羧基、巯基、羟基、咪唑基、吲哚基、苯环等常与载体共价结合 但必须注意,参加共价结合的氨基酸残基应当是酶催化活性非必需基团,如若共价结合包括了酶活性中心有关的基团,会导致酶的活力损失。
吸附法和共价偶联法又可统称为载体结合法。
2.交联法-戊二醛
酶的固定化方法-共价偶联法和交联的比较
是使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状结构的固定化方法。 其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发生 反应,从而使酶分子之间相互交联形成固定化酶。
但是,交联法中酶的活性中心构造可能受到影响,而使酶失活明显。
㈤ 载体固定化酶基本信息
载体固定化酶基本信息的相关研究近年来在生物技术领域得到了广泛的关注。固定化酶是指通过物理或化学方法将酶固定在特定载体上,使其在特定条件下具有稳定性和可回收性的一类酶。这种技术的开发和应用,旨在提高酶的使用效率,降低生产成本,扩大酶的使用范围和应用领域。载体固定化酶的基本信息主要包括酶的类型、固定化方法、载体材料、固定化效率、酶活性的稳定性以及回收和再利用的可能性等。
从载体选择角度来看,常用的载体有天然高分子(如多糖、蛋白质)和合成高分子(如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇)。载体的选择依赖于酶的性质和固定化目的,同时还需要考虑载体的理化性质,如孔径大小、吸附能力、稳定性和成本等因素。固定化方法主要包括吸附法、共价结合法、交联法等,每种方法各有优缺点,适用于不同类型的酶和载体。
固定化效率是衡量固定化酶性能的重要指标,通常通过回收酶活性与未固定酶活性的比值来计算。固定化酶的酶活性稳定性是其在实际应用中的关键因素,它与酶和载体的相互作用、固定化条件、储存条件等密切相关。通过优化固定化条件,如温度、pH值、盐浓度等,可以提高酶的稳定性。
回收和再利用是载体固定化酶技术的另一个重要方面。通过设计合理的固定化载体和固定化方法,可以实现酶的高效回收和重复使用,从而降低生产成本,减少环境污染。酶的回收方法包括物理法(如离心、过滤)、化学法(如沉淀、萃取)和生物法(如酶解、微生物降解)等。
载体固定化酶技术在食品工业、制药工业、环境保护、生物能源等领域有着广泛的应用前景。例如,在食品工业中,载体固定化酶可以用于糖化、发酵、酶解等过程,提高生产效率和产品质量;在制药工业中,固定化酶可以用于药物合成、生物转化、酶工程技术等,提高药物的生产效率和安全性;在环境保护领域,固定化酶可以用于废水处理、污染物降解等,减少环境污染。
总之,载体固定化酶技术是生物技术领域的重要研究方向之一,它通过提高酶的使用效率、稳定性、回收性和再利用性,为解决生物工程中的实际问题提供了有力的技术支持。随着技术的不断进步和应用的深入,载体固定化酶技术将在更多领域展现出其独特的优势和潜力。