疏水離子液體－酶均相體系的構建、表征與性能調控

《疏水離子液體－酶均相體系的構建、表征與性能調控》是依託山東大學，由黃錫榮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：疏水離子液體－酶均相體系的構建、表征與性能調控
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃錫榮
• 依託單位：山東大學

中文摘要

室溫離子液體作為新型綠色溶劑在生物催化等領域具有潛在優勢，然而酶在離子液體中的溶解度與酶活力的保持卻是一對難以調和的矛盾。我們前期研究工作表明，疏水性離子液體的微乳化可化解上述矛盾。為調控脂肪酶、過氧化物酶等界面激活酶催化性能，本項目擬系統研究各種新型水/疏水離子液體/表面活性劑三元體系的相行為，據此構建界面激活酶－疏水離子液體均相體系；發展針對離子液體微乳液高粘度特點的表面活性劑聚集體結構的紅外光譜表征方法；了解表面活性劑和疏水離子液體組成與結構對離子液體微乳液相區、聚集體結構與形成機制的影響及其演變規律；探討微界面組成、電性質與結構（包括手性）對不同界面激活酶－疏水離子液體均相體系中酶構象與催化性能的影響與變化規律；結合底物分配、中間體壽命等研究，認識均相體系對不同酶反應動力學的微多相效應。上述新穎研究內容將大大豐富傳統膠束酶學內涵，也為離子液體中酶催化性能的介質調控提供科學支撐。

結題摘要

室溫離子液體作為新型綠色溶劑在生物催化等領域具有潛在套用價值。為化解離子液體介質中酶催化所面臨的酶溶解與酶活力保持這對難以調和的矛盾，本項目系統開展了由不同類型表面活性劑與疏水離子液體和水構成的三元或擬三元體系的相行為研究，探討了表面活性劑頭基大小與尾巴鏈長、疏水離子液體組成與結構、助醇等對離子液體基微乳液相區、聚集體結構的影響及其演變規律；構建出了數種疏水離子液體/酶均相體系，系統研究了均相體系中脂肪酶、漆酶等的酶學性質，探討了不同表面活性劑穩定的微乳液微結構（包括液滴大小、頭基結構與電性質、界面組成等）對均相體系中酶構象與催化性能的影響與變化規律；進一步完善了反膠束中蛋白構象的氰基紅外探針表征方法；建立了離子液體陰陽離子Hofmeister序列的電化學表征新方法。系統研究了離子液體與酶蛋白間的相互作用，結合Hofmeister序列，深入探討了離子液體對酶構象、催化活性與穩定性的影響、演變規律及其相關機制，開發出了數種適宜於酶催化活力表達的離子液體/酶均相體系。上述研究不僅豐富了傳統膠束酶學的研究內涵，也為離子液體介質中高效酶催化的實現奠定了科學基礎。