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作者：梁杰;林国荣;邹汉勋;周凤超;郭天章;曾捷;刘涛;杨磊;蔡力锋;
单位：莆田学院环境与生物工程学院;福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室;生态环境及其信息图谱福建省高校重点实验室;福建省水手食品有限公司;
摘要：为实现木瓜蛋白酶（Papain,PAP）的高效固定化，本文构建了易于磁分离的亲水性三维立体结构的固定化载体，采用单因素和响应面法优化了固定条件。在磁性Fe_3O_4表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制备核-壳结构的纳米磁球Fe_3O_4@PMMA，接枝不同分子量聚乙烯亚胺（Polyethyleneimide,PEI），将PAP物理吸附在PEI上，以戊二醛（Glutaraldehyde,GA）为交联剂，构筑易于磁分离的亲水性三维立体结构的固定化载体Fe_3O_4@PMMA-PEI，对PAP交联封装并对其微观结构和理化性质进行表征。以纳米磁球的固定化能力为评价指标，探究其固定PAP的最佳交联时间、戊二醛浓度、交联温度、交联转速等。结果表明，磁球表面PMMA酯解后形成的羧基含量为0.95 mmol/g，接枝不同分子量PEI后，磁球表面氨基含量为0.16～0.48 mmol/g；纳米磁球对PAP的固载量可通过接枝PEI的分子量进行调控，当PEI分子量为1800时，固载量达到120.71 mg/g，选择PEI1800为接枝空间臂。纳米磁球微观形貌较规整，单体分散性良好，粒径约150～200 nm。通过响应面试验优化得到最佳条件：当交联时间为32 min、戊二醛浓度为0.02%、交联温度为25℃、交联转速为90 r/min时，Fe_3O_4@PMMA-PEI 1800对PAP的固载量达139.80 mg/g。Fe_3O_4@PMMA-PEI 1800-PAP在重复使用5次之后，相对酶活力能保持80.35%。本研究设计合成纳米结构的磁性微球，实现PAP在纳米磁球表面的高效固定，为固定化PAP的研究和应用提供实验依据。
关键词：纳米磁球;;木瓜蛋白酶(PAP);;聚乙烯亚胺(PEI);;固定化;;固载量
基金资助：福建省自然科学基金（2021J011107,2022J011160,2022J011164）;; 福建省科学技术协会福建省科技经济融合服务平台（FJKX-2024XRH08）
