在有序的巨孔ZIF-8中装饰道墙壁,配有水友性PEG来固定脂酶,以获得高效的性分辨率

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物催化剂是一种生物催化剂.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 酶固定对于增强活性和可回收性至关重要.
• 单晶有序宏微孔ZIF-8 (SOM-ZIF-8) 是一个有效的固定矩阵,但它的疏水性是一个限制.
• 开发改进的SOM-ZIF-8具有改进的表面性能对于先进的酶应用是必不可少的.

研究的目的:

• 将SOM-ZIF-8与聚乙烯糖醇 (PEG) 功能化,以改善Pseudomonas cepacia lipase (LP) 的固定.
• 研究PEG修饰对酶负载,活性和稳定性的影响.
• 评估修改后的酶固定系统的催化性能和可回收性.

主要方法:

• 使用PEG.ZIF-8对SOM-ZIF-8内部通道的功能化.
• 在PEG修饰的SOM-ZIF-8 (LP@SOM-ZIF-8-PEG) 上固定Pseudomonas cepacia脂酶 (LP).
• 酶负荷,活性,热,溶剂和循环稳定的表征.
• 评估1 - 乙醇的选择性动力学分辨率.

主要成果:

• PEG功能化成功修改了SOM-ZIF-8的内部表面特性,增强了LP负载和分散.
• 与LP@SOM-ZIF-8和LP@ZIF-8相比,LP@SOM-ZIF-8-PEG表现出明显更高的酶活性和稳定性.
• 固定酶在60分钟内溶解了1-乙醇赛马酸盐,几乎有50%的转化率和99.8%的反选择性.
• LP@SOM-ZIF-8-PEG在九个重复使用周期后保留了95%的初始活性.

结论:

• 对SOM-ZIF-8的PEG修饰是一种可行的策略,可以克服疏水性并增强酶不移.
• 开发的LP@SOM-ZIF-8-PEG系统表现出卓越的催化性能和稳定性,适合工业应用.
• PEG修饰方法在固定其他酶方面显示出普遍性,从而扩大了其适用性.