发布时间:2020-03-06 15:21:01 您是第0位浏览者
一、简介:
固定化酶是一种将酶固定在载体上,使其进行催化反应的一类技术。经固定化的酶与游离酶相比,具有呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、工艺简便、成本价格低廉等一系列优点。目前固定化酶已被广泛应用于医药领域、食品行业、化工行业、材料科学、环保领域、能源领域、蛋白质组学等领域。具有非常广阔的发展前景。
Resindion公司隶属于三菱化工有限公司,通过对旗下耐用的SEPABEADSR®EC产品系列进行升级,现推出ReliZyme™产品系列,该产品线可用作酶载体,进行酶的固定化。汇通色谱联手Resindion公司为客户提供各种类型的固定化酶材料。
二、特点:
(1)具有较高的物理化学稳定性;
(2)在高浓度溶液和常规溶剂中具有低膨胀性;
(3)致密交联化,使其具有卓越的机械渗透能力;
(4)有生物亲和性和相容性,有利于酶活力的活力发挥;
(5)有较高的酶负载量,载体表面能提供多个活性位点,利于酶分子偶联;
(6)易于回收和循环利用;
粒径范围(μm) | ||
ReliZyme™ | 100-300 | 200-500 |
SEPABEADSR®EC | 100-300 | 200-500 |
三、固定化机制
这种酶可依据不同的固定原理,包括化学键合结合作用主要与功能基团的共价结合以及交联结合。
(1)物理固定化---吸附和静电作用
物理固定化的吸附作用和离子相互作用,即在适当的条件下(例如适度的pH和盐含量),酶可以通过与分布在载体表面的功能基团产生的相互作用而吸附到载体上,这种相互作用是可逆的,吸附在载体上的酶可以通过改变洗脱条件脱附下来。
在一定条件下,与载体间可逆的相互作用:
疏水相互作用 :
-疏水性吸附剂,例如ReliZyme™ BU403、OC403、OD403和SEPABEADSR®EC-BU、SEPABEADSREC-OD(其中BU为丁基,OC为辛基,OD为十八烷基);
离子相互作用:
-氨基化的载体,例如 ReliZyme™ EA403、HA403、SEPABEADSR®EC-EA、 SEPABEADSR®EC-HA(其中EA为Ethylamino型氨基官能团,HA为Hexamethylamino型氨基官能团)。
(2)化学结合
可逆性的固定化可以通过一步交联的方式转变为不可逆的固定化;酶被吸附到载体上,然后通过使用交联剂进行固定化操作(例如,戊二醛)。交联的酶分子如同一张网一样覆盖着载体。
通过酶与载体功能基团间的共价结合可以进行不可逆性固定化。这种固定化是利用载体上的环氧己烷基团(例如:ReliZyme™ EP403、ReliZyme™ HFA403、SEPABEADSR®EC -EP、SEPABEADSR®EC-HFA)或氨基官能团(例如:ReliZyme™ EA403、ReliZyme™ HA403、SEPABEADSR®EC-EA、SEPABEADSR®EC-HA)进行的。当载体上存在氨基官能团时,双功能偶联剂(例如,戊二醛)的加入是预活化所必须的步骤。另一种方法是对ReliZyme™ HG403和SEPABEADSR®EC -HG中羟基功能团进行活化。
与固定化酶周围微环境相关的几个因素会影响到固定化酶的生物催化的作用效率
基质的特性 | 作用 | 对催化效率的影响 |
官能团类型和表面极性 | 酶的定位 | 活性位点的可用性 |
孔隙率 | 传质 | 周转率 |
官能团类型的归类和表面极性 | 试剂或产物的积累 | 抑制现象 |
间隔臂的长度 | 传质;系统灵活性 | 稳定性和活性位点的可用性 |
四、ReliZymeTM 和 SEPABEADS ®EC产品线
按照孔隙度可分为3个等级:
多孔性 | 树脂名称 | 孔径(nm) | 干重 (%) | 体积 (mL/g) | 蛋白质(kDa) |
等级Ⅰ | SEPABEADS ®EC | 10-20 | 35-45 | 2.8-3.3 | <100 |
等级Ⅰa | ReliZymeTM | 20-50 | 35-45 | 2.9-3.4 | <100 |
等级ⅠⅠ | ReliZymeTM | 40-60 | 30-40 | 3.5-3.7 | 80-250 |
根据生物催化需要,可以选择不同孔径:
(1)对于分子量较大的蛋白应该选择更大的孔径树脂
(2)树脂孔径越小,表面积大,固定化容量高
(3)更小的孔径的树脂能提供更好的机械稳定性
合适的固定化技术:
系列 | 官能团 | 共价连接 | 吸附 | |
直接连接 | 活性团 | |||
EP | 环氧基 | 是 | - | - |
HFA | 长间隔臂环氧基 | 是 | - | - |
EA,HA | 氨基 | - | 戊二醛,二醛 | 静电相互作用 |
HG | 羟基 | - | NaIO4 | 亲水相互作用 |
QA | 季氨基 | - | - | 静电相互作用 |
BU | 烷基 | - | - | 疏水相互作用 |
OC | 烷基 | - | - | 疏水相互作用 |
OD | 烷基 | - | - | 疏水相互作用 |
产品线:
ReliZymeTM | 官能团的密度(umol/g) | 官能团 | SEPABEADS®EC | 官能团的密度(umol/g) |
EP403 | min.30 | EP | min.100 | |
HFA403 | min.40 | HFA | min.75 | |
EA403 | min.500 | EA | min.600 | |
HA403 | min.500 | HA | min.700 | |
QA403 | min.100 | QA | min.200 | |
HG403 | - | HG | - | |
BU403 | - | BU | - | |
OD403 | - | O | - |