纳米沸石修饰微通道反应器内固定化酶催化的水解反应动力学

高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (3): 753.

纳米沸石修饰微通道反应器内固定化酶催化的水解反应动力学

王周俊,李翔,王琛琛,唐颐, 张亚红

复旦大学化学系, 上海市分子催化和功能材料重点实验室, 上海 200433

收稿日期:2010-10-15 修回日期:2010-12-17 出版日期:2011-03-10 发布日期:2011-02-23
通讯作者: 张亚红 E-mail:zhangyh@fudan.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 20873025)资助.

Kinetics Study of Hydrolysis Catalyzed by Immobilized Enzyme in Nanozeolite Modified Microchannel Reactors

WANG Zhou-Jun, LI Xiang, WANG Chen-Chen, TANG Yi, ZHANG Ya-Hong*

Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433, China

Received:2010-10-15 Revised:2010-12-17 Online:2011-03-10 Published:2011-02-23
Contact: ZHANG Ya-Hong E-mail:zhangyh@fudan.edu.cn
Supported by:
国家自然科学基金(批准号: 20873025)资助.

摘要/Abstract

摘要： 通过在毛细管内层叠层组装纳米沸石并固定脂肪酶来构建纳米沸石修饰的固定化酶微反应器通道，将纳米沸石良好的生物相容性和高的酶固定能力与微反应器反应效率高、扩散传质快等优点相结合. 以对硝基苯棕榈酸酯的水解作为探针反应对该微反应器内固定化酶催化水解反应动力学进行了研究和计算，并与普通反应器内同样的反应进行比较. 通过对比米氏方程参数，证实在微反应器内酶催化水解反应效率可比普通反应器内提高3倍以上并可提高酶和反应底物的亲和能力.

关键词: 纳米沸石, 微反应器, 脂肪酶, 对硝基苯棕榈酸酯水解

Abstract: In this paper, nanozeolite modified microchannel reactors are constructed by assembling zeolite nanocrystals into capillary using layer-by-layer method. And then lipase is immobilized on the nanozeolites which are assembled in the microreactors. The nanozeolite modified microreactors could incorporate excellent biocaptibility and large external area of nanozeolites and high efficiency and fast mass diffusion of microreactors together. Hydrolysis of 4-nitrophenyl palmitate (4-NPP) is carried out as a probe reaction to study the hydrolysis kinetics catalyzed by immobilized lipase in the microreactors. By comparing the characteristic parameters (Km and Vmax) from Michaelis-Menten equation, it is found that efficiency of enzymatic hydrolysis in such nanozeolite modified microchannel reactors could be 3 or more times higher than that of the same reaction in conventional reactors. In addition affinity between enzyme and substrates is also enhanced in the nanozeolite modified microchannel reactors.

Key words: nanozeolite, microreactor, lipase, hydrolysis of 4-nitrophenyl palmitate

中图分类号:

O643

TrendMD:

王周俊李翔王琛琛唐颐张亚红. 纳米沸石修饰微通道反应器内固定化酶催化的水解反应动力学. 高等学校化学学报, 2011, 32(3): 753.

WANG Zhou-Jun, LI Xiang, WANG Chen-Chen, TANG Yi, ZHANG Ya-Hong*. Kinetics Study of Hydrolysis Catalyzed by Immobilized Enzyme in Nanozeolite Modified Microchannel Reactors. Chem. J. Chinese Universities, 2011, 32(3): 753.

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