漆酶在纳米多孔金表面的固定化过程
利用纳米材料作载体对酶等生物大分子进行固定化近年来引起人们的浓厚兴趣, 相对于纳米多孔材料, 如多孔金, 纳米粒子由于存在操作处理困难、材料难以回收利用以及干粉末状纳米粒子对环境和人体健康的潜在影响等因素而受到制约.
无机纳米多孔材料由于其物理刚性、可忽略的溶胀性以及对光、化学、热与生物降解的高稳定性, 在生物大分子固定化方面越来越受到重视. 与传统的二氧化硅等多孔材料相比, 纳米多孔金具有导电性好、制备简单、表面易于修饰等优点, 以其为酶固定化载体更具潜在优势.
漆酶是多铜蛋白, 它能够将分子氧还原成两分子水并同时催化酚类或芳香胺类底物进行单电子氧化形成醌或低聚物. 在有电子介体存在时, 漆酶还能氧化多环芳香烃类物质. 因此, 漆酶的固定化在生物传感器研发、环境污染物降解等领域具有重要价值.
山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室黄锡荣等人利用纳米材料为载体对酶等生物大分子进行固定化近年来引起人们的浓厚兴趣. 以Au/Ag合金为原料, 通过控制浓硝酸的腐蚀时间再辅以退火处理得到了不同孔径的纳米多孔金(NPG), 利用扫描电镜(SEM)和N2气体吸附仪对孔性质进行了表征. 以NPG为载体, 用α-硫辛酸和N-乙基-N'-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)对金表面进行活化, 通过化学共价偶联的方法对产自Trametes versicolor的漆酶进行了固定化. 比较了孔径大小对酶固定化量及比活力的影响. 发现小孔径更有利于对该漆酶的固定化. 与游离酶相比, 固定化酶的最适pH没有改变, 但最适温度却从原来的40℃升到了60℃.固定化后, 漆酶的pH和热稳定性都明显提高了. 重复使用8次仍能保持初始活力的65%, 且在4℃下保存1个月几乎观察不到酶活力的下降. 此外, 失活的固定化酶经浓硝酸处理后, NPG载体可重复利用. 该结果初步显示出了NPG在生物技术领域中的应用潜力.