β-环糊精包埋.pptx摘要本实验分析了β-环糊精高聚物PCD、PCD的羧甲基化高分子聚合物CMPCD作为酶稳定剂，在酶分子冷冻干燥处理和热处理过程中，对酶的保护作用。此外，也研究了海藻糖的作用。在冷冻干燥处理中，与β-CD相比，PCD、CMPCD具有更高的Tg值，因而可以为酶提供更好地结构稳定性。但是在非晶体条件下和过冷体系中，只有PCD可以作为一种高效包埋剂来保护转化酶。FT-IR表明在CMPCD存在时，蛋白质的变性率增加，但是在PCD存在下不会出现这种现象。尽管所有的高分子都可以抑制海藻糖的结晶化，但是对于提高酶的稳定性来说PCD+T和β-CD+T的效果最好。在β-CD+T体系中，海藻糖起主要保护作用。在PCD+T体系中，两种种添加剂都对酶分子起到了保护作用。在脱水模式系统中，采用FT-IR和DSC法分析了各个分子对酶稳定性的作用。前言工业化生产和生物技术应用需要使用高热稳定性的酶。尽管存在一系列提高蛋白质稳定性的方法，但是考虑到简单性和低成本，采用水溶性的多羟基化合物作为酶包埋剂是一种最经济的方法。在冷冻干燥和热处理条件下，海藻糖是一种很好的添加剂。但是，海藻糖的结晶化严重影响到了它对酶分子的保护作用机制，因而导致了生物大分子的开发。当海藻糖结晶的时候，酶分子活力迅速降低，所以为了使海藻糖可以在更高湿度和温度范围内应用，必须添加另外的包埋物质。一些作者已经证实，在某些高分子存在的条件下，可以延缓海藻糖的结晶化过程。β环糊精是由7个吡喃葡糖糖通过α（1,4）糖苷键连接形成的寡聚糖，有一个疏水的空腔和亲水的表面。环糊精可以包埋疏水的客体分子，例如位于蛋白分子表面的芳香族氨基酸。酶的热稳定性可以通过酶与一些环糊精衍生物之间的化学连接而提高。这些包埋酶可以保持高的活性，提高了最适作用的温度，热稳定性，酸碱稳定性。本研究使用的转化酶来自酿酒酵母，它是一种热稳定酶，广泛应用于制药和食品工厂。本实验希望能够得到高稳定性和可重复利用的转化酶，从而降低成本，提高产量。这项研究的目的是分析修改后的β环糊精分子——PCD和CMPCD在冷冻干燥处理过程中作为酶稳定剂。此外，为了在极冷条件下使酶分子得到更好地保护，分析了高分子-海藻糖结合物。海藻糖在极冷条件下会结晶。实验结果可以为稳定别的酶提供理论基础。实验流程1.PCD和CMPCD的合成PCD的合成：5gβ-CD加入50ml10%（w/v）的NaOH溶液中溶解加入10ml环氧丙烷，连续搅拌8h加入5ml环氧丙烷，室温搅拌过夜将溶液浓缩到15ml左右将浓缩溶液倒入冷乙醇中进行高分子沉淀沉淀物在研钵中磨碎，中间加入乙醇，直到得到超细的粉末将粉末用乙醇和丙酮进行洗涤在真空干燥器中干燥一夜CMPCD的合成：2gPCD加入50ml5%（w/v）的NaOH溶液中溶解加入2g氯乙酸搅拌24h用2MHCl中和浓缩到15ml，冷却到4℃，过滤将浓缩溶液倒入冷乙醇中进行高分子沉淀沉淀物在研钵中磨碎，中间加入乙醇，直到得到超细的粉末将粉末用乙醇和丙酮进行洗涤在真空干燥器中干燥一夜2.样品的准备和热处理通过对10%（w/v）α-α-海藻二糖晶体，β-CD、PCD、CMPCD或者海藻糖-高分子混合物（1:1）水溶液进行冷冻干燥处理，得到无定形形式的固体体系。将从酿酒酵母中得到的转化酶重悬添加到每种体系中。最终每种体系含有117个酶活单位。1个酶活单位由在37℃，pH4.6条件下，1分钟水解1μmol的蔗糖需要的酶量来定义。转化酶的浓度用280nm光波下，溶液的吸光率来计算。将0.075ml的每种体系进行冷冻干燥处理。处理过后转移到真空干燥器中。暴露在相对蒸汽压为22%和43%，25±1℃条件下1周。然后将样品储存在87±3℃的通风的烘箱中。在适当的间隔期内将样品从烘箱中取出来，测定残留的酶活。3.热跃迁用差式扫描量热法（DSC）测定玻璃转化温度和热吸收峰。对每个体系，热吸收峰基线的偏移代表了玻璃转化温度和热吸收峰的峰值，测得的结果与海藻糖的熔化一致。在含有海藻糖的混合体系中，海藻糖的结晶程度φ由热分析图谱中样品热熔解峰的面积与纯海藻糖热焓值的比值。焓值得置信区间为10mJ4.含水量的测定样品总的含水量用干燥处理前和干燥处理后重量的差别来测定。含水量=96±2℃在真空中处理48h前的重量—处理后的重量。5.傅里叶...
