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生物法与化学法生产柴油的优缺点对比

生物法与化学法生产柴油的优缺点对比
生物法与化学法生产柴油的优缺点对比

生物法与化学法生产柴油的优缺点对比

随着世界范围未来对柴油需求量越来越大,与此同时,石油资源日益枯竭及石化柴油燃烧带来环境问题,也进一步加快世界各国对替代石化柴油燃料开发步伐。由于生物柴油各项性质与石化柴油极为相似,所以完全可作为其替代品。生物柴油,又称脂肪酸甲酯,是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料,与醇类(甲醇、乙醇) 经交酯化反应获得。生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr.Rudolf Diesel 于1895年提出,是指利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。在1900年巴黎博览会上,Dr.Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。生物柴油具有一些明显优势,其含硫量低,可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放;生物柴油具有较好的润滑性能,可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损,延长其使用寿命;生物柴油具有良好的燃料性能,而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。此外,生物柴油是一种可再生能源,也是一种降解性较高的能源。目前生物柴油成本普遍较高,本文通过对比生物柴油化学方法和生物法的制备方法的优缺点来探索比较合理的生产方法和工艺。

生物柴油的化学法生产是采用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇,并使用氢氧化钠(占油脂重量的1%) 或甲醇钠做为触媒,在酸性或者碱性催化剂和高温(230~250℃)下发生酯交换反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。化学法生产主要有酸催化剂酯交换法和碱催化剂酯交换法。酸催化酯交换过程一般使用布朗斯特酸进行催化。较常用的催化剂有浓硫酸、苯磺酸和磷酸等。浓硫酸价格便宜,资源丰富,是最常用的酯化催化剂。酸催化酯交换过程产率高,但反应速率慢,分离难且易产生三废。碱催化酯交换反应的速率比酸催化要快得多。常用无机碱催化剂有甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾等。甲醇钠在用于制备生物柴油的碱催化剂中活性相当高,但易溶于脂肪酸酯。氢氧化钠和氢氧化钾相对于甲醇钠的价格要便宜些。但在反应过程中,氢氧化物与醇反应产生水,使部分酯类水解产生羧酸,羧酸与氢氧化物发生皂化反应,大大降低了生物柴油的产率且分离比较难。目前工业上常以天然油脂为原料生产生物柴油。由于天然油脂几乎都含有一定量的游离脂肪酸,脂肪酸的存在不利于酯交换的进行。单纯采用碱催化酯交换法生产脂肪酸甲酯损失大、产率低。一般先加入酸性催化剂,对原料进行预酯化,然后加入碱性催化剂进行酯交换。应该说化学法在甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设

备相同,生产过程中产生10%左右的副产品甘油。但化学法合成生物柴油有以下缺点:反应温度较高、工艺复杂;反应过程中使用过量的甲醇,后续工艺必须有相应的醇回收装置,处理过程繁复、能耗高;油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量;产品纯化复杂,酯化产物难于回收;反应生成的副产物难于去除,而且使用酸碱催化剂产生大量的废水,废碱(酸)液排放容易对环境造成二次污染等。

化学法生产还有一个不容忽视的成本问题:生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本就占总成本的75%。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键,因此美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物,而日本采用工业废油和废煎炸油。

生物酶法合成生物柴油,是用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。脂肪酶来源广泛, 具有选择性、底物与功能团专一性, 在非水相中能发生催化水解、酯合成、转酯化等多种反应, 且反应条件温和, 无需辅助因子, 利用脂肪酶还能进一步合成其他一些高价值的产品, 包括可在超临界甲醇中, 油脂与甲醇的反应速率非常快,而在亚临界甲醇状态下, 油脂与甲醇的反应速率较慢。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。2001年日本采用固定化Rhizopus oryzae细胞生产生物柴油,转化率在80%左右,微生物细胞可连续使用430小时。由于利用生物物酶法合成生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点,具有环境友好性,因而日益受到人们的重视。但利用生物酶法制备生物柴油目前存在着一些亟待解决的问题:脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,一般仅为40%-60%;甲醇和乙醇对酶有一定的毒性,容易使酶失活;副产物甘油和水难以回收,不但对产物形成一致,而且甘油也对酶有毒性;短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性,使固化酶的使用寿命大大缩短。生物酶技术还无法达到工业化实用水平。

生物柴油燃烧所排放的二氧化碳远低于植物生长过程中所吸收的二氧化碳。因此,与使用矿物柴油不同,理论上其用量的增加不仅不会增加,反而会降低因二氧化碳的排放,从而能缓解全球变暖这个影响人类生存的重大环境问题。但目前生物柴油在全球的市场尚不及石化柴油,应用范围有限。生物柴油价格高,国外生物柴油行业严重依赖政府的政策支持和价格补贴。而要使生物柴油广泛使用,就必须降低价格,也就是必须提高生产技术,来提高生物柴油的产量。生物柴油作为一种新能源, 有其在能源领域独特的地位, 虽然现在还

无法与石化柴油相比, 但随着石油的枯竭和人们对全球环境问题的关注,它将显得越来越重要。生物柴油可作为战略能源储备, 它的快速连续化低成本生产显得非常重要,也是现在研究的热点和必须解决的课题。随着研究的深入, 生物柴油的生产成本会越来越低, 这种绿色燃料会愈来愈普及而被人们接受。

地沟油制备生物柴油的技术方法

同时使0号柴油的闪点提高,凝点和冷滤点降低,使储运过程更加安全,低温性能得到改善,有利于在更宽的温度范围内使用,可以满足使用要求。

地沟油酸催化法制备生物柴油是利用地沟油与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性催化剂条件下进行酯交换反应,生成相应脂肪酸甲酯或乙酯。姚亚光等以酸作为催化剂,首先对地沟油进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理,在酸催化条件下利用地沟油制备生物柴油,通过对地沟油与甲醇、乙醇酯化反应进行正交实验,实验确定了酸催化地沟油制备生物柴油的最佳反应条件为:甲醇温度为70 ℃,油醇摩尔比为1∶40,催化剂浓度为7%,反应时间为6小时,级差顺序依次是:油醇摩尔比、反应时间、催化剂浓度、温度;乙醇温度为80 ℃,油醇摩尔比为1∶30,催化剂浓度为5%,反应时间为6小时,级差顺序依次是:油醇摩尔比、温度、催化剂浓度、反应时间。通过该方法制备出性质优良的生物柴油。主要优点有:良好的可燃性(十六烷值)、蒸发性(馏程及馏出温度)、安全性(闪点),黏度和冷凝点温度,对发动机的腐蚀性(酸度和酸值),热值。该实验制备的生物柴油在很多方面具有普通柴油无法比拟的优越特性。 付严等以地沟油为原料,研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反应的影响。在40 ℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。 陈英明等将地沟油通过过滤、脱胶、脱色、脱水等预处理后,与甲醇、正己烷、水等按一定比例通过搅拌器混合均匀,用蠕动泵输送到填充片状固定化酶的反应器顶部,滴入反应器内,恒温循环水浴。将三支反应器串联起来形成一个三级反应系统,每一级反应器进料的油醇摩尔比均为1∶1,每级反应的产物及时去除副产物甘油。将反应产物通过水洗、蒸馏等除去甲醇、水和正己烷,得到粗制生物柴油。以该方法制备的生物柴油,采用GC-2010型气相色谱仪和QP2010型色质联用仪对该生物柴油作定性分析,运用GC-MS方法确定生物柴油中脂肪酸甲酯、游离脂肪酸和甘油酯类的位置,由此确定GC色谱图中各种成分及其含量,并通过面积法和内标法测定生物柴油的转化率和产率,最终得到地沟油酶法制得的生物柴油转化率达到93.53%、产率为77.45%。 李为民等以地沟油为原料制备生物柴油,先通过预酯化把地沟油酸值降低到2±1 mg KOH/g,再进行酯交换制备生物柴油,通过正交试验得到地沟油预酯化反应的最佳条件是:浓硫酸用量为2%、甲醇用量为16%、反应 温度75 ℃、反应时间4 小时;地沟油酯交换反应的最优工艺条件是:甲醇20%、KOH用量1%、反应温度65 ℃、反应时间2 小时,且制备所得的生物柴油达到国家生物柴油标准要求。 张爱华等利用多元醇的预酯化技术对地沟油进行处理,以碱性离子液体1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物为催化剂制备生物柴油。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。结果显示,以地沟油制备生物柴油的工艺条件为:醇与油物质的量比为8∶1、反应温度70 ℃、反应时间110 分钟、催化剂用量为原料油质量的3.0%。在此条件下,脂肪酸甲酯转化率为95.7%。实验考察了甘油加入量、反应温度、反应时间对预酯化反应的影响,同时考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对酯交换反应的影响。通过正交试验确定了地沟油预酯化—酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件。陈安等根据地沟油酸值高的特点,采用固酸、固碱两步非均相催化法开发生物柴油。此法避免了均相酸法耐酸设备价格高、反应时间长、酯化率低、有废水等缺点;克服了均相碱催化酯交换反应对高酸值地沟油易皂化、得率低、产生大量废水等弊病;同时,也弥补了两步均相法产生大量废水、影响环境的不足。通过试验确定了该方法的最佳实验条件为:反应时间2.5 小时,醇油摩尔比10∶1,固碱催化剂为油重的2.0%,助溶剂四氢呋喃为3%,反应温度71 ℃。此时酯化率在96%以上。 超临界酯交换反应即无催化的酯交换反应。当甲醇 地沟油超临界法生产生物柴油

微生物酶在制浆造纸工业中的应用

微生物酶在制浆造纸工业中的应用 制浆造纸工业是我国的国民经济重要支柱产业之一,也是我国环境污染的主要行业之一。随着生物技术的发展,微生物酶在制浆造纸工业中的应用也受到学者的重视及关注。文章综述了微生物酶在制浆、纸浆漂白及造纸废水处理等各工艺中的应用并展望了其前景。 标签:微生物酶;造纸工业;降低污染 制浆造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一,但也是我国污染环境的主要行业之一,而我国的纸品需求仍在以每年10%的速度递增,预计到2015年,纸产量达1亿吨以上,所以以微生物技术运用于造纸行业,减少能源和化学品的消耗,提高纸浆得率,降低造纸废液对生态环境和人类健康所造成的危害等问题的研究已逐渐成为学者们研究的热题。 1 微生物酶运用于制浆 在自然界中,有些微生物种群能选择性地分解木质素化合物,在传统化学或机械制浆前采用专一性微生物对造纸材料进行适当的预处理,用温和的酶解替代高温碱解,用生物转化代替化学转化,不但减少了化学试剂的用量,而且可以有效地降低机械消耗,节约能源。 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的煮浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度[1]。Jujop的研究表明,在20~90%,pH值2-10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗1300kW·h降至850kW·h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平[2]。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗[3]。 2 微生物酶用于纸浆漂白

生物酶在造纸中的应用

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生物酶在造纸中的应用 制浆造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一,但也是森林、能源、化学品等资源消耗和环境污染的大户。全球的造纸工业每年要砍伐数亿立方米的林木,而其中约半数变为废弃物又被排回了周围的大气和水流中,给人类生存的生态环境造成了巨大威胁和危害。减少能源和化学品消耗、提高纸浆得率、污水生物处理等都是克服上述困难的根本途径。而生物技术恰恰在这些方面都是可以大有作为的。 1、前言 近年来生物技术在纸浆造纸工业中取得了突飞猛进的发展,在制浆造纸工业中使用的生物酶主要有:纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、脂肪酶等。这些酶在制浆、漂白、脱墨、树脂控制、改善纤维性能等方面发挥着重大的作用。 2、生物酶的应用 2.1 生物制浆 经过生物酶降解的原料,结合化学、机械制浆再进一步分离出纤维原料的过程叫生物制浆。不同的原料会用到不同的生物酶。如韧皮纤维会有果胶质,可选用果胶酶分解果胶质,释放出纤维素。而草浆和木浆均含有较多的木素,可以通过木素降解与化学制浆、机械制浆相结合的方式来制浆。生物制浆的基本生产工艺:木片→酶处理→化学或机械制浆生物化学浆和生物机械浆具有能耗低、环境压力轻、耗碱量大幅下降、强度性能好。 2.2 生物漂白

用于纸浆漂白的酶主要有半纤维素酶和木素降解酶,半纤维素酶包括木聚糖酶和聚露糖酶。木素降解酶主要有木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。生物漂白的目的主要是少用化学漂白剂来改善纸浆的性能和减少漂白的污染。聚木糖酶用于纸浆的漂白预处理能够提高纸浆的白度、降低漂剂用量和漂白段废水的污染负荷,对浆的粘度和成纸强度无不利影响。对于那些大量使用二氧化氯和双氧水的漂白工艺而言,能够显着降低生产成本。但是,从其助漂机理中我们可以看出,聚木糖酶在纸浆漂白中的作用只是助漂,而不能完全取代化学漂剂,也无法从根本上消除漂白污水的产生,还需要进一步开发能够直接降解浆中残余木素的酶。聚木糖酶辅助漂白的发展趋势是培育出具有高温和碱性环境下稳定且显示生物活性的酶,因为硫酸盐浆在蒸煮后的温度高达 95℃,pH 值为 12- 13 或更高,而且这种条件在脱木素的整个过程中基本不变。因而,为了能使酶在蒸煮或是氧脱木素并洗涤后直接加入到浆中而不需要降低浆的温度和 pH 值,这就需要木聚糖酶具有耐高温和碱性的能力,耐高温耐碱的聚木糖酶是很有应用前景的生物制剂。木素过氧化物酶预处理能增加残余木素中的紫丁香基结构单元、对羟苯基、甲氧基、酚羟基以及小分子质量木素的降解溶出,增强木素的反应活性,为双氧水漂白提供了有利条件,可强化漂剂与木素酚型结构单元和紫丁香基结构单元的反应,使得发色基团、助色基团减少,木素溶出量增加,溶出木素分子质量明显增大,纸浆白度提高,结晶度增加。木素过氧化物酶在过氧化氢存在且浓度为 0.1mol/L 左右的条件下才能氧化和降解木

化学发光免疫分析技术原理简介

化学发光免疫分析技术原理简介 20 世纪60 年代即有人利用化学发光法测定水样中细菌含量和菌尿症患者尿液检查。1977 年Halman 等将化学发光系统与抗原抗体反应系统相结合,创建了化学发光免疫分析法,保留了化学发光的高度灵敏性,又克服了它特异性不足的缺陷。近年来对技术与仪器的不断改进,使此技术已成为一种特异,灵敏,准确的自动化的免疫学检测方法。1996 年推出的电化学发光免疫技术,在反应原理上又具有一些新的特点。这两种技术目前已在国内一些大型医院实验室用于常规免疫学检验。 一、化学发光免疫分析法 化学发光免疫分析法( chemiluminescence immunoassay , CLlA) 是把免疫反应与发光反应结合起来的一种定量分析技术,既具有发光检测的高度灵敏性,又具有免疫分析法的高度特异性。在CLIA中,主要有两个部分,即免疫反应系统和化学发光系统。免疫反应系统与放射免疫测定中的抗原抗体反应系统相同化学发光系统则是利用某些化合物如鲁米诺( luminol) 、异鲁米诺(isolu-minol) 、金刚烷( AMPPD) 及吖啶酯( AE) 等经氧化剂氧化或催化剂催化后成为激发态产物,当其回到基态时就会将剩余能量转变为光子,随后利用发光信号测量仪器测量光量子的产额。将发光物质直接标记于抗原(称为化学发光免疫分析)或抗体上(称为免疫化学发光分析) ,经氧化剂或催化剂的激发后,即可快速稳定的发光,其产生的光量子的强度与所测抗原的浓度可成比例。亦可将氧化剂(如碱性磷酸酶等)或催化剂标记于抗原或 抗体上,当抗原抗体反应结束后分离多余的标记物,再与发光底物反应,其产生的光量子的强度也与待测抗原的浓度成比例。发光免疫分析的灵敏度高于包括RIA 在内的传统检测方法,检测范围宽,测试时间短,仅需30 - 60min 即可。试

化学法生产生物柴油与生物法生产生物柴油有何优缺点

化学法生产生物柴油与生物法生产生物柴油有何优缺点 随着石油日益枯竭和人们对环境的重视, 迫切需要寻找一种对环保的新的可再生能源以解决能源及环境问题, 在此背景下产生了生物柴油。生物柴油是指以动植物油脂等可再生的生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油, 它是由一系列长链脂肪酸甲酯组成。到目前为止, 已有多种生产生物柴油的方法, 包括高温裂解法、酯交换法等化学法和用固定化酶法,全细胞催化剂法等生物技术法 1化学法生产生物柴油 化学法包括热烈解法、酯交换法等。 1.1 热裂解法 植物油热烈解是对植物油进行热裂解反应Schwab 和Pioch 分别在这一方面进行了探索,所得生物柴油的性能与普通柴油相接近。 1.2 酯交换法 酯交换法是目前生产生物柴油的主要方法。目前, 生物柴油主要是用化学法生产, 即用动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温( 230~ 250 ℃ ) 下进行转酯化反应, 生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯, 再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用, 生产设备与一般制油设备相同, 生产过程中可产生10 % 左右的副产品甘油。目前生物柴油的主要问题是成本高, 据统计生物柴油制备成本的75 %是原料成本。因此, 用廉价原料及提高转化率从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。美国已开始通过基因工程方法研究高油含量的植物。日本采用工业废油和废煎炸油。欧州是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。但化学法合成生物柴油有以下缺点: 工艺复杂、醇必须过量, 后续工艺必须有相应的醇回收装置, 能耗高, 色泽深, 由于脂肪中不饱和脂肪酸在 高温下容易变质, 酯化产物难于回收, 成本高,生成过程有废碱液排放。 2生物法生产生物柴油 2.1 固定化脂肪酶 脂肪酶在水溶液中不稳定, 易失活, 因此常用固定化脂肪酶。将酶固定在合适的载体上, 催化结束后便能很容易地从反应混合物中分离出来, 简化了下游工艺。另外, 载体的支撑使酶稳定性及最佳温度提高, 增大了转化率, 缩短了反应时间。酶的高稳定性还能降低失活率, 使酶能被重复利用。。Du 等报道了载体的另一有利影响, 载体材料能影响酰基对酶的有效性, 如1, 3-氯代脂肪酶理论上转化率只能达到66% , 但在基质上却转化了90% 以上。固定化技 术可分为吸附、截留、封装和交叉链接。最常用的是基于范德华力或其他弱作用力的表面吸附技术, 此法简单, 成本低, 不含有毒化学物质,酶活性易保持且在酯交换后还能恢复。用于吸附脂肪酶的载体材料中丙烯酸树脂是最常用的,另外还有大孔树脂、硅胶、硅藻土等, 甚至还有纺织薄膜。用吸附法时所有植物油的转化率普遍高于90%。 酶的交叉链接是固定化的合适方法。通过多功能化学物质的反应可实现分子间的交叉链接, 如戊二醛、环己烷二异氰酸盐与酶分子,总量较小,但稳定性提高。Kumari 等报道了P-洋葱假单胞菌的交叉链接在紫藤木印迪卡油与乙醇酯交换上的应用, 收率为92%。交叉链接脂肪酶形成粒度只有10 um 的无基质聚合物,在非均匀反应系统中使用会加大产物分离的难度。将不同的固定化方法结合起来, 能够克服只使用一种方法带来的问题。Yadav 等将C-南极脂肪酶吸收进六角中孔二氧化硅中, 用海藻酸钙密封, 对氯苯甲醇和乙烯基乙酸盐进 行酯交换反应[。这种固定化杂化酶系统的转化率为68%, 活性消耗仅为4%, 且有极好的可重复利用性。该系统结合了蛋白质载体吸收及密封技术的优点, 因为它提供了稳定的类似笼子的保持架, 有助于酶限制和酶溶滤作用。 2.2 全细胞催化剂 酶催化的酯交换反应, 尤其当使用固定化脂肪酶时耗能少, 利于甘油的分离和生物催

固定化酶

1.2 脂肪酶的研究与应用 1.2.1 脂肪酶的研究概况 脂肪酶可以根据其来源分类,分为微生物脂肪酶、动物脂肪酶和植物脂肪酶。脂肪酶可以很容易地从微生物真菌(如南极洲假丝酵母)或细菌(如荧光假单胞菌)中通过发酵过程高产量地生产出来,其过程缺乏基本的净化步骤。一些脂肪酶表现出对底物的位置专一性,而另一些则不然。对不同来源的游离脂肪酶类型的比较研究表明,荧光P.脂肪酶具有最高的酶活性。通常,来自真菌来源的脂肪酶比来自细菌来源的脂肪酶表现出更好的甘油三酯酯交换活性。 作为一种多功能生物催化剂,脂肪酶具有其他酶蛋白无法比拟的优点[15]:1、在有机溶剂中具有良好的稳定性;2、催化过程不需要辅助因子,一般不发生副反应;3、可以催化水解,酯化,酯交换等众多反应[16];4、具有独特的化学选择性、区域选择性及立体选择性;5、底物谱广,可催化非天然底物进行反应。与动植物脂肪酶相比,微生物脂肪酶生产周期短,分离纯化相对简单,并可利用基因工程和蛋白质工程等技术实现酶的改造并构建生产工程菌[17],适合工业化生产与应用。1994年,丹麦Novozymes公司首次应用基因工程菌生产来源于Thermomyces lanuginosus的脂肪酶Lipolase,此后许多来源于微生物的脂肪酶也实现了商业化生产[18]。脂肪酶的应用领域日益扩大,被广泛运用于生物柴油、食品加工、面粉改良、造纸造酒、有机合成等化工领域[19]。 1.2.2 脂肪酶的结构及催化机制 脂肪酶是一类重要的水解酶,催化三酰甘油酯中酯键的裂解,具有广泛的生物技术应用价值。脂肪酶是在人体内正确分配和利用油脂所必需的酶。脂蛋白脂肪酶(LPL)在毛细血管中很活跃,它通过水解包装脂蛋白中的甘油三酯,在防止血脂异常方面起着至关重要的作用。30年前,有人提出了一种不活泼的LPL低聚物的存在。M., Tushar Ranjan (2020)指出天然油中高浓度的omega - 3脂肪酸(?-3 FAs)对于维持身体健康非常重要。脂肪酶是一种很有前途的富集催化剂,但脂肪酶的脂肪酸特异性较差。 在脂肪酶催化酯键水解的过程中,活性酶的构象和四面体跃迁态的稳定都是至关重要的。利用蛋白酶定点突变实验的x射线结构数据和结果已被用作预测可

(完整版)荧光和化学发光免疫分析方法

荧光和化学发光免疫分析方法 免疫分析是利用抗原抗体反应进行的检测方法,即利用抗原与抗体的特异性反应,应用制备好的抗原或抗体作为试剂,以检测标本中的相应抗体或抗原。由于免疫的特异性结合,免疫分析方法具有很好的选择性,荧光免疫分析和化学发光免疫分析是其中典型的两种。本文将对这两种免疫分析方法进行详细的介绍。 一、免疫 免疫是指机体免疫系统识别自身与异己物质,并通过免疫应答排除抗原性异物,以维持机体生理平衡的功能。免疫是人体的一种生理功能,人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分,从而破坏和排斥进入人体的抗原物质,或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等,以维持人体的健康。 特异性免疫系统,是一个专一性的免疫机制,针对一种抗原所生成的免疫淋巴细胞(浆细胞)分泌的抗体,只能对同一种抗原发挥免疫功能。而对变异或其他抗原毫无作用。 1、抗原 1.1抗原的定义 抗原:是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答(免疫原性) ,并能与相应抗体在体内或体外发生特异性结合的物质(免疫反应性)。 抗原一般为大分子物质,其分子量在10kD以上。 1.2抗原的分类 完全抗原:同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原,如细菌、病毒、异种动物血清等。

半抗原:仅具有与相应抗原或致敏淋巴细胞结合的免疫反应性,而无免疫原性的物质。如大多数的多糖、类脂及一些简单的化学物质,它们本身不具免疫原性,但当与蛋白质大分子结合后形成复合物,便获得了免疫原性, 1.3抗原的性质 决定簇是指抗原分子表面的基团,它直接决定免疫学反映的特异性。 抗原通过抗原决定簇与相应淋巴细胞表面抗原受体结合,从而激活淋巴细胞,引起免疫应答,抗原也藉此与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合。 因此,抗原决定簇是被免疫细胞识别的靶结构,也是免疫反应具有特异性的物质基础。 2、抗体 2.1抗体的定义 抗体:是机体受抗原刺激后,由淋巴细胞合成的一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。 2.2抗体的结构 抗体是机体受抗原刺激后,由淋巴细胞特别是浆细胞合成的一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白,因其具有免疫活性故又称作免疫球蛋白。 人免疫球蛋白有五类,分别为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。 3、抗原抗体的结合 体外抗原抗体反应又称血清学反应

生物柴油的生产与应用

生物柴油的生产与应用 摘要: 随着能源危机的加深和环境污染的加剧,寻找新能源来替代石化能源已 经迫在眉睫。而生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,具有环境友好,可再生等优点,可以说是化石能源的良好替代品。本文简述了生物柴油的化学反应原理、、生产方法、优缺点,应用以及发展前景。 关键词:生物柴油生产方法优缺点应用及前景 前言:随着化石燃料的枯竭以及环境污染的日益严重,全球范围内的能源危机 使得寻求新的代替型能源已经是必然趋势,因此生物柴油具有巨大的发展潜力,将对保证石油安全、保证生态环境等方面有十分重大的作用。通过利用可再生资源生产生物柴油替代石化柴油,不仅是我国经济发展和能源需求的战略选择,而且对保障国家能源安全,减少温室气体排放,改善生态环境,实现社会、经济、环境的可持续发展均具有重大的意义。可以预料,生物柴油作为石化柴油的替代能源,在未来几十年内必将呈现出有增无减的发展趋势。 1生物柴油的介绍 1.1生物柴油的定义 生物柴油是指以动植物油或水解的脂肪酸为原料,在催化剂的作用下与低碳醇发生酯交换反应而形成的一种脂肪酸烷基酯,是一种优质成品柴油的代用品。 1.2生物柴油的优点 生物柴油的优点可以概括为[1] a生产原料来源广泛且可再生,大豆油、花生油、菜籽油、玉米油、棉籽油、乌桕油等植物油、猪油、牛油等动物油脂,以及餐饮废油等均可以作为生产生物柴油的原料b具有优良的环保特性。生物柴油具有生物可降解性,低排放,尾气中多环芳香族碳氢化合物、亚硝酸盐、硫化物、硫酸盐、一氧化碳以及烟尘颗粒的含量远低于石化柴油。c可以任何比例与石化柴油混溶,直接添加使用,无需对发动机作任何改进。d闪点高,具有较好的安全性能。生物柴油不属于危险品,在运输、储存、使用方面的优势显而易见。 2生产生物柴油的原理及方法 近年来,实验室研究的生物柴油生产技术非常多,而且针对各种不同的原料进行的工艺试验很多。从反应来讲,涉及物理法、化学催化、生物催化、超临界无催化剂的酯化/酯交换反应 2.1直接混合法[2] 直接混合法是将植物油与矿物柴油按一定的比例混合后作为发动机燃料使用。国外研究人员曾用50%植物油和50%的矿物柴油混合作燃料,结果表明曲轴箱变稠,喷油嘴积炭较厚。美国阿拉巴马州罕次准尔大学约翰逊环境与能源中心用1:2 的混合燃料(1/3 的豆油和2/3 的矿物柴油),结果表明:1/3 的脱胶豆油和2/3 的矿物柴油混合可代替柴油,他们对该混合燃料进行了900h的耐力试验,发现曲轴箱污染物不多,也未发生变硬和凝胶现象。但是植物油的黏度比柴油高11~13倍,加热到100℃才能接近柴油的黏度。因此柴油机发动时需燃用矿物柴油,正常行驶时候再切换为植物油,但这在运输时这是很难实现的。

生物酶在造纸中的应用

生物酶在造纸中的应用 制浆造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一,但也是森林、能源、化学品等资源消耗和环境污染的大户。全球的造纸工业每年要砍伐数亿立方米的林木,而其中约半数变为废弃物又被排回了周围的大气和水流中,给人类生存的生态环境造成了巨大威胁和危害。减少能源和化学品消耗、提高纸浆得率、污水生物处理等都是克服上述困难的根本途径。而生物技术恰恰在这些方面都是可以大有作为的。 1、前言 近年来生物技术在纸浆造纸工业中取得了突飞猛进的发展,在制浆造纸工业中使用的生物酶主要有:纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、脂肪酶等。这些酶在制浆、漂白、脱墨、树脂控制、改善纤维性能等方面发挥着重大的作用。 2、生物酶的应用 2.1 生物制浆 经过生物酶降解的原料,结合化学、机械制浆再进一步分离出纤维原料的过程叫生物制浆。不同的原料会用到不同的生物酶。如韧皮纤维会有果胶质,可选用果胶酶分解果胶质,释放出纤维素。而草浆和木浆均含有较多的木素,可以通过木素降解与化学制浆、机械制浆相结合的方式来制浆。生物制浆的基本生产工艺:木片→酶处理→化学或机械制浆生物化学浆和生物机械浆具有能耗低、环境压力轻、耗碱量大幅下降、强度性能好。 2.2 生物漂白 用于纸浆漂白的酶主要有半纤维素酶和木素降解酶,半纤维素酶包括木聚糖酶和聚露糖酶。木素降解酶主要有木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。生物漂白的目的主要是少用化学漂白剂来改善纸浆的性能和减少漂白的污染。聚木糖酶用于纸浆的漂白预处理能够提高纸浆的白度、降低漂剂用量和漂白段废水的污染负荷,对浆的粘度和成纸强度无不利影响。对于那些大量使用二氧化氯和双氧水的漂白工艺而言,能够显著降低生产成本。但是,从其助漂机理中我们可以

转酯法生产生物柴油的技术路线

转酯法生产生物柴油的技术路线 化学催化转脂法,过程无水洗工艺,通过预处理→脱水→预脂化→脂交换→甲醇蒸发→固液分离→脱水→蒸发→成品。无二次污染,成本低。产品质量稳定,达到欧洲2号标准。采用先提纯后分离升降膜二段式分离技术,同时能生产95%纯度的甘油,属于世界领先技术。在生产过中的副产品甘油,进行综合利用,生产1.3-丙二醇,开发生产化工产品,市场前景广阔.急需甘油综合利用技术。 生物柴油素有“绿色柴油”之称,自20世纪70年代全球陷入能源危机后,生物 柴油成为热门课题。 生物柴油的优势显而易见:首先它是可再生的,各种动植物油脂都可以作为原 料,欧美主要用豆油和菜籽油。其次有优良的环保性能,含硫量低,二氧化硫和硫 化物的排放比普通柴油减少约30%;含氧量高,点火性能好,燃烧时排烟少,一氧 化碳的排放与柴油相比减少约10%;不含导致环境污染的芳香族烷烃,废气对人体 的损害低于柴油。检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可减少90%的空气毒 性。更为方便的一点是,用生物柴油作为普通柴油的替代品,柴油机不需要做任何 改动或更换零件。生物柴油本身可以直接作为汽油添加剂使用,以减少尾气黑烟的 排出,同时其较高的闪点也有利于安全运输和储存。 目前,国内生物柴油的生产方法主要有化学催化转酯法和生物酶法两种。与化 学法相比,生物酶法合成的生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放 等优点,具有环境友好性,符合绿色化学的发展方向,近年来已越来越受到人们的 关注。但是,传统生物酶法工艺中的反应物甲醇容易导致酶失活,副产物甘油会影 响酶的反应活性及稳定性,从而使酶的使用寿命太短、使用成本过高,经济上难以 同化学法制备的生物柴油相竞争,这已成为生物酶法生物柴油产业化的关键瓶颈。 因此,业界迫切需要开发更为先进的生物柴油生产工艺。 针对传统生物酶法工艺的瓶颈问题,清华大学化工系应用化学研究所创造性地 提出了利用新型有机介质体系进行酶促油脂原料和甲醇进行生物柴油制备的新工艺 ,从根本上解除了传统工艺中反应物甲醇及副产物甘油对酶反应活性及稳定性的负 面影响,使酶的使用寿命延长了数十倍。 新工艺的几大特点:一是操作简单,单程转化率达90%以上;二是脂肪酶不需任何处理就可直接连续使用,并且表现出相当好的操作稳定性,连续运转9个月,酶活性未出现任何下降趋势;三是新工艺大大降低了生物酶的使用成本,突破了生物酶法产业化的瓶颈;四是新工艺可转化廉价的高酸价废弃油脂,可以大幅降低生物柴油的原料成本。废弃油脂如地沟油、泔水油、酸化油等一般都含有大量的游离脂肪酸和相当一部分的水,因此废弃油脂不能用传统的化学碱法进行转化,而化学酸法对废弃油脂中的中性油脂转化效率低,且设备投资更高、运行能耗大。生物酶法新工艺可以同时催化中性油脂和游离酸的转化,即废弃油脂也可以用来生产生物柴油,大大降低了生物柴油的原料成本。这种酶法新工艺在经济上完全可以和化学法相竞争,而且综合效益更好。 生物柴油的规模化发展还将带来一个严峻的问题,即副产物甘油的出路。根据 近年来国内外发展情况来看,随着生物柴油的规模化发展,甘油已明显供大于求, 价格下降非常明显。清华大学已经成功解决了副产物甘油的深加工问题,率先利用生物 转化的方法直接将生物柴油副产物甘油发酵生产高附加值产品1,3-丙二醇,并实 现了两个生物转化过程的高效耦合,显著提升了整个过程的综合经济效益。

Mallory磷钨酸苏木素染色液(PTAH化学氧化法)

Mallory磷钨酸苏木素染色液(PTAH化学氧化法) 简介: 肌纤维(Muscle fiber)属于肌组织成分,由肌细胞组成。根据形态和功能特点,肌纤维可以分为平滑肌(又称横纹肌)、骨骼肌、心肌。肌纤维染色的方法有很多种,如丽春红法、苯胺蓝法、钨磷钨酸苏木素法等。最初发明磷钨酸苏木素染色液时,Mallory的PTAH方法中有多种钨磷酸苏木素方法,1900年左右Mallory将磷钨酸水溶液和苏木素染液联用,发现该法对于肌纤维染色较好,现在广泛使用的即为Mallory磷钨酸苏木素染色液(PTAH 自然氧化法)。苏木素可用PTAH化学氧化法,但有效期较短且染色力易下降。尽管自然氧化耗费时间,但制得的苏木素可用2年以上,染色力也不易丢失,是较为理想的染色液。适用于CNS、一般组织结构以及所有标准固定液固定的组织。染色时间依配制方法、所用固定液和所显示的组织结构而异。 Leagene Mallory磷钨酸苏木素染色液(PTAH化学氧化法)主要由PTAH氧化剂、草酸溶液、Mallory PTAH染色液组成。Mallory PTAH染色液为化学催熟的染液,短时间内染色力较好,保存时间不宜过长。多用于显示横纹肌的横纹,用该法对横纹肌肉瘤进行诊断。横纹肌肉瘤的组织学形态变化多样,与未分化的间胚叶肿瘤很难鉴别。采用磷钨酸苏木素染色后,如果在瘤细胞胞质内发现蓝色横纹,则可以证明该肿瘤是呈横纹肌分化。该染色试剂盒也可以对炎症渗出的纤维素、DIC的毛细血管中纤维素以及神经病理等方面进行染色。 组成: 自备材料: 1、10%福尔马林固定液 2、蒸馏水 3、95%乙醇编号 名称DC0004 3×100ml Storage 试剂(A): PTAH氧化剂A1: PTAH氧化剂A 50ml RT 避光A2: PTAH氧化剂B 50ml RT 临用前,取A1与A2等量混合即为PTAH氧化剂,即配即用。 试剂(B): 草酸溶液100ml RT 试剂(C): Mallory PTAH染色液(化学氧化法) 100ml RT 避光使用说明书1份

生物脱墨酶

生物脱墨酶 1、背景 随着造纸原料紧张、能源短缺等问题的加剧,二次纤维的回收利用变得越来越重要,二次纤维在造纸工业发挥着不可替代的作用,使用它可以保护森林资源,减少环境污染,降低水和能源的消耗,具有良好经济效益和社会效益。 广东溢多利生物科技股份有限公司应用现代生物工程技术,凭借自身的研发优势,研制出了新一代生物酶脱墨剂产品。本产品紧密结合造纸原料及工艺特点,并通过酶蛋白分子修饰等生物工程技术,研制出的具有很强针对性和实效性的最新生物酶脱墨剂产品。 2、生物酶脱墨脱墨的特点和优势 与传统脱墨法相比,酶法脱墨有以下特点: (1)能适应任何性质的油墨,对激光打印及静电复印等热固性油墨尤其有效。 (2)脱墨效率明显高于化学脱墨,大幅降低可见尘埃,提高纤维得率,有效降低脱墨成本。 (3)实现中性脱墨,防止胶粘物在强碱条件下的软化,有利于其在筛选工段中的去除。 (4)脱墨浆滤水性好,有利于洗涤和纸机抄造。 (5)操作简单方便,只需在碎浆机中加入生物酶脱墨剂即可。 (6)减少或免除了烧碱、硅酸钠、双氧水、螯合剂等化学品的使用,减轻了设备和管道的结垢问题,提高了设备的使用效率,同时缓解对环境的污染。 (7)浮选槽的泡沫量适中,其它工段泡沫很少,消除了泡沫障碍。 3、生物酶-脱墨剂作用机理 (1)各种专用生物酶分工协作,分别作用于纤维表面的细小纤维、油墨、胶粘物中的联结剂及油墨、胶粘物颗粒,使纤维与油墨、胶粘物之间结合力变弱,便于从纤维剥离。 (2)直接分解油墨、胶粘物,使其颗粒分布适中,又不改变其化学性质,便于除去。 (3)在机械力及专用功能助剂协同下,使油墨、胶粘物与纤维充分剥离,并保持良好的分散性,有效地防止油墨及胶粘物的附聚以及对纤维的二次污染,从而在后续工段中将其除去。 4、产品性状 外观:浅黄色液体或粉末 5、产品用量 浆浓10-18% 酶用量 100-300g/t(以绝干废纸记) pH值 6-9 温度 30~60℃(最适50℃) 时间 15-30min 注意事项 本产品无毒,直接接触产品后要用温水、香皂洗手。 包装与储存 本品应置于低温、干燥处,避免阳光直射。 固体产品:保质期:12个月。 液体产品:冷室中(4-10℃)储存,保质期:12个月;常温下(25℃以下),保质期:6个月。 本产品标准包装为:固体产品:袋装,,20公斤/袋;液体产品:桶装,20公斤/桶。

化学发光免疫分析方法的研究及应用

本文由:华夏学术传媒网提供https://www.doczj.com/doc/5c18336059.html, 摘要:本文根据各化学发光免疫分析方法所使用标记物质的不同,将化学发光免疫分析方法分为化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法,并对各方法经典标记物质及分析方法原理进行了分析。同时,介绍了化学发光免疫分析方法在医学检验、食品安全及环境科学方面的应用进展情况。 关键词:化学发光免疫分析;分类;研究进展 化学发光是在常温下由化学反应产生的光的发射。其发光机理是:反应体系中的某些物质分子,如反应物、中间体或者荧光物质吸收了反应释放的能量而由基态跃迁到激发态,当中间体由激发态回到基态时会释放等能级的光子,对光子进行测定而实现定量分析[1]。 化学发光免疫分析方法是将化学发光与免疫反应相结合的产物,因化学发光具有荧光的特异性,但与荧光产生需要激发光不同,化学发光由化学反应产生光强度,并不需要激发光,从而避免了荧光分析中激发光杂散光的影响。化学发光免疫分析包含了免疫化学反应和化学发光反应两个部分。免疫分析系统是将化学发光物质或酶标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体特异性反应形成抗原-抗体免疫复合物。化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测。待测物质浓度因为与发光强度成一定的关系而实现检测目的[2]。 一、化学发光免疫分析方法的类别化学发光免疫分析法根据标记物的不同可分为3 大类,即化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法。(一)化学发光免疫分析化学发光免疫分析是用化学发光剂直接标记抗体或抗原的一类免疫测定方法。目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。 1. 鲁米诺类标记的化学发光免疫分析。鲁米诺类物质的发光为氧化反应发光。在碱性溶液中,鲁米诺可被许多氧化剂氧化发光,其中H2O2最为常用。因发光反应速度较慢,需添加某些酶类或无机催化剂。酶类主要是辣根过氧化物酶(HRP),无机类包括O3、卤素及Fe3+、Cu2+、Co2+和它们的配合物。鲁米诺在碱性溶液下可在催化剂作用下,被H2O2等氧化剂氧化成3-氨基邻苯二酸的激发态中间体,当其回到基态时发出光子。鲁米诺的发光光子产率约为0.01,最大发射波长为425 nm。 2. 吖啶酯类标记的化学发光免疫分析 吖啶酯用于化学发光免疫分析方法(ChemiluminescentImmunoassay,CLIA)由于热稳定性不是很好,Klee 等研究合成了更稳定的吖啶酯衍生物。在含有H2O2的碱性条件下,吖啶酯类化合物能生成一个有张力的不稳定的二氧乙烷,此二氧乙烷分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮,当其回到基态时发出一最大波长为430 nm 的光子。吖啶酯类化合物量子产率很高,可达0.05。吖啶酯作为标记物用于免疫分析,发光体系简单、快速,不需要加入催化剂,且标记效率高,本底低。吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物应用于CLIA,通常采用HNO3+H2O2和NaOH 作为发光启动试剂,有些在发光启动试剂中加入Triton X-100,CTAC,Tween-20等表面活性剂以增强发光。(二)化学发光酶免疫分析化学发光酶免疫分析(Chemiluminescent Enzyme Immunoassay,CLEIA)是以酶标记生物活性物质进行免疫反应,免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物,在信号试剂作用下发光,用发光信号测定仪进行发光测定。目前常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(ALP),它们有各自的发光底物。HRP 最常用发光底物是鲁米诺及其衍生物。在CLEIA 中,使用过氧化物酶标记抗体,进行免疫反应后,利用鲁米诺作为发光底物,在过氧化物酶和起动发光试剂(NaOH和H2O2)作用下鲁米诺发光,酶免疫反应物中酶的浓度决定了化学发光的强

【CN110004138A】固定化酶及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910354520.5 (22)申请日 2019.04.29 (71)申请人 中国检验检疫科学研究院 地址 100176 北京市大兴区北京市亦庄经 济开发区荣华南路11号 (72)发明人 张峰 姚桂红 凌云 杨敏莉  (74)专利代理机构 北京正鼎专利代理事务所 (普通合伙) 11495 代理人 岳亚 (51)Int.Cl. C12N 11/14(2006.01) C12N 11/08(2006.01) (54)发明名称固定化酶及其制备方法(57)摘要本发明公开了制备固定化酶及其制备方法。其中,该制备固定化酶的方法包括:将四氧化三铁溶于第一缓冲液中获得基材溶液,并加入多巴胺盐进行包覆处理,以便得到聚多巴胺包覆的四氧化三铁纳米复合物;将非特异性脂肪酶和sn -1,3专一性脂肪酶溶于第二缓冲液中,以便得到酶缓冲液;将聚多巴胺包覆的四氧化三铁纳米复合物与所述酶缓冲液接触,通过共价固定获得所述固定化双酶。该方法以四氧化三铁纳米复合物为固定载体,将sn -1,3专一性脂肪酶和非特异性脂肪酶经共固定化处理得到固定化双酶。制备过程简单,条件温和,同时,所制备的固定化双酶的稳定性好,催化效果高,且易于分离回收、重复使用效果好, 便于将该酶用于工业生产。权利要求书1页 说明书8页 附图4页CN 110004138 A 2019.07.12 C N 110004138 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110004138 A 1.一种制备固定化酶的方法,其特征在于,包括: 将四氧化三铁溶于第一缓冲液中获得基材溶液,并加入多巴胺盐进行包覆处理,以便得到聚多巴胺包覆的四氧化三铁纳米复合物; 将非特异性脂肪酶和sn-1,3专一性脂肪酶溶于第二缓冲液中,以便得到酶缓冲液;以及 将所述聚多巴胺包覆的四氧化三铁纳米复合物与所述酶缓冲液接触,通过共价固定获得所述固定化双酶。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述非特异性脂肪酶为皱褶假丝酵母脂肪酶。 3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述sn-1,3专一性脂肪酶为疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶。 4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述非特异性脂肪酶与所述sn-1,3专一性脂肪酶的质量比为1:0.2-7。 5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述酶缓冲液中的所述非特异性脂肪酶和所述sn-1,3专一性脂肪酶的总浓度为0.5-3.5mg/mL。 6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多巴胺盐的添加量为0.5-3mg/mL。 7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液,优选地,所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液的浓度为8-12mM,pH值为7.0-12.0。 8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述四氧化三铁的添加量为1-6mg/mL。 9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二缓冲液为PBS缓冲液,优选地,所述PBS缓冲液的浓度为8-12mM,pH值为4.0-9.0。 10.一种固定化酶,其特征在于,所述固定化酶是利用权利要求1-9任一项所述的方法制备的。 2

化学发光分析法的应用研究与新进展全解

化学发光分析法的应用研究与新进展 摘要:化学发光分析法是根据化学反应的发光强度或发光总量确定相应组分含量的一种分析方法。同荧光法相比,化学发光法不需要外来的光源,减少了拉曼散射和瑞利散射,降低了噪音信号的干扰,提高了检测的信噪比,扩大了线性范围。并具通过特定的化学发光可以定性定量的测定微量物质,有操作方便,易于实现自动化,分析快等特点。同时在实践的过程中化学发光分析法与其他方法相比较其灵敏度也较高,此外线性范围宽和仪器简单也是化学发光分析法的特点之一。正是基于这些特点,化学发光分析法在环境化学、临床医学、生物科学等领域得到十分广泛的应用和研究。本文从化学发光分析法的原理、优缺点和应用研究的新进展等方面进行了综述。 关键词:化学发光分析法,化学发光体系,鲁米诺,光泽精 引言 化学发光是化学反应体系中的某些分子或原子中的电子,如反应物、中间体或反应产物吸收了化学反应释放出的化学能后,由基态(较低能级)跃迁到激发态(较高能级),然后再返回到基态,并释放光子所产生的光辐射[2]。化学发光又称为冷光,它是在没有任何光、热或电场等激发的情况下由化学反应而产生的光辐射。由于不需要外源性激发光源,避免了背景光和杂散光的干扰,降低了噪声,大大提高了信噪比。具有灵敏度高,线性范围宽,设备简单,操作方便,易于实现自动化,分析快等特点。在生物工程学,药物学,分子生物学,临床和环境化学等各个领域正显示出它蓬勃的生机。本文主要介绍化学发光分析法的原理、优缺点,常用的化学发光试剂及其体系,和在环境化学、临床医学、生物科学等领域的应用研究和化学发光分析法的近两年的应用新进展。 1 化学发光 1.1化学发光的原理 发光是指分子或原子中的电子吸收能量后,由基态(较低能级)跃迁到激发态(较高能级),然后再返回到基态,并释放光子的过程。根据形成激发态分子

固定化酶的制备及应用

固定化酶的制备及应用 徐玉尚 08生工(2) 20080804243 摘要:酶的固定化技术是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,酶仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。本文主要从传统固定化酶技术以及新型固定化酶技术两大方面介绍了固定化酶的制备方法。另外,又对固定化酶在医药、食品、环保、生物传感器、能源五大方面的应用作了综述。本文旨在进一步研究固定化酶的制备方法以及探究固定化酶在多个领域的应用。 关键词:固定化酶;制备;载体;应用 酶是重要的生物催化剂,具有专一性强、催化效率高、无污染、反应条件温和等特点,在制药、食品、环保、酿造、能源等领域都得到了广泛的应用。但在实际应用中,酶也存在许多不足,如大多数的酶在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下,都容易变性失活,不够稳定;与底物和产物混在一起,反应结束后,即使酶仍有很高的活力,也难于回收利用,这种一次性使用酶的方式,不仅使生产成本提高,而且难于连续化生产;并且分离纯化困难,也会导致生产成本的提高等。固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世纪60年代,70年代已在全世界普遍开展。酶的固定化(Immobilization of enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利 用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性 的同时,又克服了游离酶的不足之处,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。现今,固定化酶的制备方法已由传统走向新型,并在多个领域有重要应用[1]。 1固定化酶的传统制备方法 1.1吸附法 吸附法是利用物理吸附法,将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。显著特点是:工艺简便及条件温和,包括无机、有机高分子材料,吸附过程可同时达到纯化和固定化;酶失活后可重新活化,载体也可再生。但要求载体的比表面积要求较大,有活泼的表面[2]。 1.2包埋法 包埋固定化法是把酶固定聚合物材料的格子结构或微囊结构等多空载体中,而底物仍能渗入格子或微囊内与酶相接触。这个方法比较简便,酶分子仅仅是被包埋起来,生物活性被破坏的程度低,但此法对大分子底物不适用。 (1)网格型 将酶或包埋在凝胶细微网格中,制成一定形状的固定化酶,称为网格型包埋法。也称为凝胶包埋法。 (2)微囊型 把酶包埋在由高分子聚合物制成的小球内,制成固定化酶。由于形成的酶小球直径一般

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