杂化纳米生物催化剂CALB@Fe_3O_4@ZIF-8的构建及性能

杜英杰; 贾晓彤; 罗秀艳; 崔建东; 贾士儒; 龚栋

doi:10.13364/j.issn.1672-6510.20230038

天津科技大学学报 ›› 2024, Vol. 39 ›› Issue (01) : 8 -14+49. DOI: 10.13364/j.issn.1672-6510.20230038

杂化纳米生物催化剂CALB@Fe_3O_4@ZIF-8的构建及性能

杜英杰, 贾晓彤, 罗秀艳, 崔建东, 贾士儒, 龚栋

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摘要

以脂肪酶(lipase,CALB)为模型酶，利用功能性纳米材料四氧化三铁纳米粒子与金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)材料ZIF-8相杂化的同时，将CALB包埋在杂化材料中，制备杂化纳米生物催化剂CALB@Fe_3O_4@ZIF-8，研究了温度、机械搅拌转速、光照条件以及Fe_3O_4添加量对CALB@Fe_3O_4@ZIF-8活性的影响，获得制备CALB@Fe_3O_4@ZIF-8的最佳条件为：温度20℃、转速400 r/min、光照波长380 nm、Fe_3O_4质量5 mg。在此条件下CALB@Fe_3O_4@ZIF-8的最大酶活回收率82%，比优化前提高了16%。随着具有光热效应的Fe_3O_4纳米粒子的加入，CALB@Fe_3O_4@ZIF-8表现出较强的光热效应，光照(光强和光照波长)显著提高酶与底物的亲和力和反应速率，使CALB@Fe_3O_4@ZIF-8表现出更高的酶活力。该研究为开发新型功能性纳米杂化MOF固定化酶生物催化剂提供参考。