磁性纳米粒子固定化漆酶文献综述

 2021-09-25 20:43:33

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文献综述

一、前言

漆酶(laccase,EC11101312)是一种含铜多酚氧化酶(polyphenoloxidases,PPO),它通过获得O2催化邻对苯二酚、多酚、对苯二胺、抗坏血酸等物质的氧化,使之生成相应的苯醌和水。1883年,日本学者Yoshida[1]首次从日本紫胶漆树(Rhusverniciflua)漆液中发现一种可催化漆固化过程的蛋白质;1894年Bertrand将其命名为漆酶。由于它具有相当宽泛的底物专一性和较好的稳定性,漆酶在废水处理、生物漂白、芳香化合物转化、生物传感器构建等方面具有重要应用价值[2]。目前,有许多资料也谈到了漆酶在食品加工中的应用,如漆酶在饮料加工、食药用菌生产、食品分子交联、植物食品保护等方面有重要作用[1,3]。固定化技术就是近年来迅速发展的一种崭新技术,把固定化技术应用到酶制剂行业是该行业生产和使用酶制剂的又一次革命。

磁性纳米粒子是20世纪70年代后逐步产生并发展起来的一种具有广阔应用前景的新型功能材料,具有超顺磁性,高饱和磁化强度,各向异性,高分散性和生物相容性等性能,被广泛地应用于生物技术各个领域,如药物靶向及药物运输、磁流体、造影剂、免疫检测、细胞分离、生物传感器、蛋白质和核酸的分离纯化以及癌症诊断等。磁性纳米材料应用于酶的固定化研究可实现酶重复使用、过程连续化,而且可以实现酶与底物有效分离。因此,磁性纳米粒子固定化酶具有广泛的应用前景[4]。

二、磁性纳米粒子

2.1磁性纳米粒子概述

磁性纳米粒子因其独特的磁性性能,在生物医学领域具有独特的应用前景,近年来备受广大学者的关注。但在外部磁场作用下,磁性纳米粒子就会获得偶极矩,偶极矩-偶极矩相互作用会导致磁性纳米粒子形成链状及交联结构,从而造成磁性纳米粒子之间的团聚;此外,纳米粒子具有很高的化学活性,在空气中容易被氧化,逐渐丧失磁性和分散性,因此,在利用磁性纳米粒子之前,必须对其进行适当的表面包覆或分子修饰,以保持其稳定性,同时,在磁性纳米粒子表面也可引入各种功能基团以满足特定的需要。常用的包覆材料按照来源分主要有有机小分子、有机高分子和无机纳米材料等[5]。

2.2磁性纳米粒子结构修饰

磁性Fe3O4纳米粒子因其独特的磁性性能,在生物医学领域具有独特的应用前景,近年来备受广大学者的关注。但在外部磁场作用下,磁性纳米粒子就会获得偶极矩,偶极矩-偶极矩相互作用会导致磁性纳米粒子形成链状及交联结构,从而造成磁性纳米粒子之间的团聚;此外,裸Fe3O4纳米粒子具有很高的化学活性,在空气中容易被氧化,逐渐丧失磁性和分散性,因此,在利用磁性Fe3O4纳米粒子之前,必须对其进行适当的表面包覆或分子修饰,以保持其稳定性,同时,在磁性纳米粒子表面也可引入各种功能基团以满足特定的需要。常用的包覆材料按照其来源分主要有有机小分子、有机高分子和无机纳米材料等[6]。

2.3磁性纳米粒子固定化

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