疏水离子液体－酶均相体系的构建、表征与性能调控

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21173133
项目类别：
面上项目
资助金额：
61.0万
负责人：
黄锡荣
依托单位：
山东大学
学科分类：
B0204.胶体与界面化学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
薛鲁燕；李颍；卢璐；赵寅；邹飞雪；
关键词：
微乳液离子液体微多相效应酶

项目摘要

室温离子液体作为新型绿色溶剂在生物催化等领域具有潜在优势，然而酶在离子液体中的溶解度与酶活力的保持却是一对难以调和的矛盾。我们前期研究工作表明，疏水性离子液体的微乳化可化解上述矛盾。为调控脂肪酶、过氧化物酶等界面激活酶催化性能，本项目拟系统研究各种新型水/疏水离子液体/表面活性剂三元体系的相行为，据此构建界面激活酶－疏水离子液体均相体系；发展针对离子液体微乳液高粘度特点的表面活性剂聚集体结构的红外光谱表征方法；了解表面活性剂和疏水离子液体组成与结构对离子液体微乳液相区、聚集体结构与形成机制的影响及其演变规律；探讨微界面组成、电性质与结构（包括手性）对不同界面激活酶－疏水离子液体均相体系中酶构象与催化性能的影响与变化规律；结合底物分配、中间体寿命等研究，认识均相体系对不同酶反应动力学的微多相效应。上述新颖研究内容将大大丰富传统胶束酶学内涵，也为离子液体中酶催化性能的介质调控提供科学支撑。

结项摘要

室温离子液体作为新型绿色溶剂在生物催化等领域具有潜在应用价值。为化解离子液体介质中酶催化所面临的酶溶解与酶活力保持这对难以调和的矛盾，本项目系统开展了由不同类型表面活性剂与疏水离子液体和水构成的三元或拟三元体系的相行为研究，探讨了表面活性剂头基大小与尾巴链长、疏水离子液体组成与结构、助醇等对离子液体基微乳液相区、聚集体结构的影响及其演变规律；构建出了数种疏水离子液体/酶均相体系，系统研究了均相体系中脂肪酶、漆酶等的酶学性质，探讨了不同表面活性剂稳定的微乳液微结构（包括液滴大小、头基结构与电性质、界面组成等）对均相体系中酶构象与催化性能的影响与变化规律；进一步完善了反胶束中蛋白构象的氰基红外探针表征方法；建立了离子液体阴阳离子Hofmeister序列的电化学表征新方法。系统研究了离子液体与酶蛋白间的相互作用，结合Hofmeister序列，深入探讨了离子液体对酶构象、催化活性与稳定性的影响、演变规律及其相关机制，开发出了数种适宜于酶催化活力表达的离子液体/酶均相体系。上述研究不仅丰富了传统胶束酶学的研究内涵，也为离子液体介质中高效酶催化的实现奠定了科学基础。