Page 158 - 《精细化工》2023年第11期

·2470· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

呋喃（Tet）、叔丁醇（Tb）、乙酸乙酯（Ee）、乙醚
（Eth）、戊醇（Pe）、氯仿（Ch）、甲苯（To）、辛醇
（Oc）、石油醚（Pet）、正己烷（He）、对照（CG）。
如图 8B、C 所示，对游离酶和 MCLEA 的酶活具有
失活作用的有机溶剂为：二甲基亚砜、甲醇、戊醇、
氯仿、辛醇、石油醚和正己烷 7 种有机溶剂，并且
随着有机溶剂体积分数的增加，对酶的毒害作用越
大。对游离酶和 MCLEA 的酶活具有激活作用的有
机溶剂为：乙醇、四氢呋喃、叔丁醇、乙酸乙酯、
乙醚和甲苯 6 种有机溶剂。这 6 种有机溶剂对
MCLEA 的激活作用要略弱于对游离酶的促进作用。
可能是 scPLD 被固定化后，空间结构发生改变，导
致与底物之间的亲和力降低，需要更高浓度的有机
溶剂才能最大程度的发挥其激活作用。基于这些结
论，在合成 PS 的过程中，可以将 PC 溶解在乙醇、
四氢呋喃、叔丁醇、乙酸乙酯、乙醚和甲苯等有机
溶剂中，与含有 scPLD 的 L-丝氨酸溶液按照合适的
比例混合，最大化增加酶与底物之间的亲和能力，
实现 PS 的高效合成。
2.2.7 重复使用性及半衰期
本研究使用磁性的 Fe 3 O 4 将 scPLD 固定化，通
过外加磁场，实现 MCLEA 的分离回收。考察了
MCLEA 的重复使用，当 MCLEA 被重复使用 13 次
后，其酶活仍可保持在 76%以上，根据半衰期计算
公式 [12] ，计算出 MCLEA 的半衰期为 331.67 min。
与近几年使用其他方法制备的 PLD 固定化酶进行综

合比较 [23-27] 可知，本研究固定化后的 scPLD 的稳定
2+
图 8 Ca 和有机溶剂对游离酶和 MCLEA 酶活的影响： 性较强，酶活力损失较小且成本低，具有工业应用
2+
Ca 浓度的影响（A）；有机溶剂对游离酶的影响
前景。
（B）；有机溶剂对 MCLEA 的影响（C）
2+
Fig. 8 Effects of Ca and organic solvents on activities of
2+
free scPLD and MCLEA: Effect of Ca concentration 3 结论
(A); Effect of organic solvents on free scPLD (B);
Effect of organic solvents on MCLEA (C) （1）选择具有磁性的 Fe 3 O 4 为固定化载体，在

如图 8A 所示，游离酶和 MCLEA 的酶活随着 最佳固定化条件下〔体积分数为 80%的异丙醇作为
2+
2+
Ca 浓度的增加而升高，游离酶的最适 Ca 浓度为 沉淀剂，m(Fe 3 O 4 )∶m(scPLD)=5∶1，体积分数为
2+
10 mmol/L，MCLEA 的最适 Ca 浓度为 20 mmol/L。 0.01%的戊二醛作为交联剂，交联 80 min〕固定化
酶被固定化后空间结构发生变化，且与底物的亲和 scPLD，得到的 MCLEA 的酶活回收率为 72.89%，
2+
性降低 [21] ，致使催化反应中需要更高浓度的 Ca 。 酶活为(437.00±6.60) U/g。
2.2.6 有机溶剂对游离酶和 MCLEA 活力的影响 （2）MCLEA 与游离酶相比具有更优的热稳定
具有不同疏水性的有机溶剂能够使底物和酶在 性和 pH 稳定性，但由于对底物的亲和力降低，
2+
发生酶促反应界面上的堆积密度不同 [22] ；具有不同 MCLEA 需要更高浓度的 PC 和 Ca 作为反应底物。
极性的有机溶剂会影响酶蛋白空间结构，对催化活 同时还发现乙醇、四氢呋喃、叔丁醇、乙酸乙酯、
性有不同程度的影响。有机溶剂对游离酶和 MCLEA 乙醚和甲苯等有机溶剂对 scPLD 具有激活作用。另
活力的影响见图 8B、C。 外，MCLEA 在进行 13 次的酶促反应后，酶活仍保
图 8B、C 中对应有机溶剂分别为二甲基亚砜 留在 76%以上，半衰期为 331.67 min，在整个连续
（Ds）、甲醇（Me）、乙腈（Ac）、乙醇（Et）、四氢 催化过程，固定化酶的稳定性较强，酶活力损失较