解脂酵素固定於介孔SBA-15分子篩之製備及應用

Abstract

本論文研究目的為將解脂酵素（lipase）固定於介孔材料載體，並檢測其催化效果，重複使用效率及熱穩定性。所選用的載體為利用兩性高分子EO20PO70EO20（P123）界面活性劑為模版與tetraethoxysilane（TEOS）為矽源，在酸性條件下合成之介孔SBA-15分子篩以及表面修飾有機官能基之SBA-15，包含修飾單一胺基或苯基以及同時修飾以上兩種官能基之SBA-15。其中，含胺基之SBA-15比較了兩種製備方法，分別是以嫁接法或是以TEOS與3-aminopropyl- triethoxysilane （APTES）共沉澱所合成，其它含官能基之SBA-15則由TEOS、APTES與phenyltriethoxysilane（PTES）等矽源以共沉澱法合成，接著將介孔材料加入酵素的水溶液中以進行酵素的吸附。研究發現，若改變吸附酵素環境之pH值，無論是哪種載體，最大的吸附量皆於酵素等電點（約pH 4.7）附近，而純矽之SBA-15及含有苯基之SBA-15對於解脂酵素有較大負載量，推測酵素與載體之間的作用力來自於庫倫力及疏水作用力。 酵素吸附於介孔分子篩後，可再進行後處理，嘗試以不同方式固定酵素：一為將吸附了酵素的SBA-15，另外再以PTES進行後處理，此為包覆法；另一為將吸附了酵素的含有苯基之SBA-15，再以戊二醛進行交聯反應(cross-linking)。最後利用三乙酸甘油酯(triacetin)的水解反應來測試各種已固定化酵素之活性，並對其重複使用之效率及熱穩定性進行試驗。