CN108753761A - 一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法 - Google Patents

一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法 Download PDF

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王磊
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Abstract

本发明提供了一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，合成的具体方法是：先将磁性纳米Fe3O4‑SiO2载体进行表面的去油和活化，然后将活化的载体用硅烷偶联剂(Kh‑550)改性，改性后得产品G0，然后将G0用单体和乙二胺进行接枝反应，得改性产品G1，然后将G1用于固定化脂肪酶，计算酯化反应的酯化率。本方法改性的磁性纳米Fe3O4‑SiO2载体，在其表面固定了长的有机链臂，改善了载体在有机相中的兼容性，增加了脂肪酶与载体表面的接触面积，使其在有机相中更稳定，分散性更好，适应了对不同酶分子的固定化和在不同反应物中的应用的需求。

Description

一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制 备方法
技术领域
本发明涉及用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体领域，具 体涉及复合磁性纳米Fe3O4-SiO2载体氨基化改性的制备方法。
背景技术
Fe3O4纳米粒子同时具备磁性粒子和纳米粒子的双重优势，在催化剂、 靶向药物载体、生物分离、核磁共振成像、磁热疗等领域具有广阔的应用 前景。由于纳米效应、磁引力等作用，磁性Fe3O4纳米粒子极易团聚，导 致其无法直接应用。此外，磁性Fe3O4纳米粒子在酸性条件下容易被腐蚀， 也大大限制了其应用范围。因此，分散性与稳定性是磁性Fe3O4纳米粒子 应用过程中必须解决的问题。纳米SiO2具有良好的分散性及抗分解能力， 在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆一层SiO2后，能有效地降低粒子的零电点 和屏蔽磁引力的相互作用使粒子具有良好的水溶性、化学稳定性及生物相 容性，且SiO2表面存在丰富的羟基，可使复合粒子易于进一步功能化。
但因为SiO2表面存在丰富的羟基，因而表面呈亲水性，极性强、容易 吸水，且容易相互连接成立体网状机构，而这种立体网状结构分子之间的 作用力很强，所以使得纳米二氧化硅粒子之间很容易产生聚团现象，不容 易在油相或有机溶剂中分散，因此必须对其进行改性。
固定化脂肪酶后，在废油脂中不分散，不利于油水界面的催化反应， 使酯化反应酯化率低下，因此为了提高Fe3O4-SiO2纳米粒子的分散率，增 大固定化脂肪酶后的Fe3O4-SiO2纳米粒子与废油脂与水相的接触面积，提 高酯化反应的反应效率，必须对其进行改性。
为了改性后Fe3O4-SiO2纳米载体提高对酶分子的固定效力和反复利用 率，因此对载体采用氨基化改性。
而相关专利用Kh-550对Fe3O4-SiO2纳米粒子进行氨基改性，改性后， 载体在油相中的分散性、固定效力均有提高，但还是不明显。
发明内容
本发明主要目的是提供一种对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体氨基化改性的 方法及其最佳氨基化改性的反应条件。
本发明的另一目的是提供一种含有大量氨基改性的磁性纳米 Fe3O4-SiO2载体材料，改性后，载体在油相中的分散性、固定效力均有显 著提高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
1.一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备 方法,
其特征在于，包括以下步骤：
S1：将磁性纳米Fe3O4-SiO2载体先用0.5mol/L-5mol/L的NaOH溶液 进行超声洗涤10min-30min去油；
S2:将去油的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体双氧水碱性溶液进行表面的活 化，使其暴露更多的羟基自由基；
S3：将活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性，改性后得载体G0；
S4：将载体G0与甲基丙烯酸和乙二胺进行接枝反应，得到氨基化改性 载体G1；
S5:将氨基化改性后的G1载体固定化脂肪酶，将制备的固定化脂肪酶 置于0-4℃保存备用；
优选的，磁性纳米Fe3O4-SiO2载体粒径为30nm-50nm、SiO2包裹厚 度为3nm-5nm。
优选的，其活化时用的双氧水碱性溶液按其重量百分比包括：0.5％-5％ 的H2O2、2％-10％的NH3·H2O、85％-97.5％的去离子水。
优选的，用硅烷偶联剂(Kh-550)改性去油与活化后的载体G0按重 量百分比包括：20％-50％的乙醇、20％-50％的去离子水、2％-5％的Kh-550、 1％-5％活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体。
优选的，其载体G1特征在于：磁性纳米Fe3O4-SiO2载体表面固定了 长的有机链臂。
本发明的有益效果是：1、扩展磁性纳米Fe3O4-SiO2材料的应用领域。2、 改进磁性纳米Fe3O4-SiO2载体氨基化的条件和方法。3、增加固定化酶的使 用寿命和重复利用率，节约成本。
与现有技术相比，本发明的优点是：1、制备方法简单适用，可操作性 强，适用性强。2.制备成本低廉。3、产品性能好，固定化酶后的反复利用 率高，固定牢固不易脱落，分散性强，稳定性强。
附图说明：
图1为本发明中间产品G0和G1的氨基化接枝改性原理化学方程式。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰，下面对本发明的实施 方法和条件进行更详细的阐述。所举实例只用于解释本发明，并非用于限 制本发明的范围。
1.一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备 方法,
其特征在于，包括以下步骤：
S1：将磁性纳米Fe3O4-SiO2载体先用0.5mol/L-5mol/L的NaOH溶液 进行超声洗涤10min-30min去油；
S2:将去油的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体双氧水碱性溶液进行表面的活 化，使其暴露更多的羟基自由基；
S3：将活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性，改性后得载体G0；
S4：将载体G0与甲基丙烯酸和乙二胺进行接枝反应，得到氨基化改性 载体G1；
S5:将氨基化改性后的G1载体固定化脂肪酶，将制备的固定化脂肪酶 置于0-4℃保存备用；
S1对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体进行表面的去油时，先用 0.5mol/L-5mol/L的NaOH溶液将磁性纳米Fe3O4-SiO2载体进行超声洗涤 10min-30min去油，去油后用去离子水洗涤至中性，然后50-80℃真空干燥 10min-30min。
S2对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体进行表面的活化时，先配置双氧水碱性 溶液，其中包括0.5％-5％的H2O2、2％-10％的NH3·H2O、85％-97.5％的去离 子水，用双氧水碱性溶液活化载体，使其暴露更多的羟基自由基，更利于 进行下一步Kh-550氨基改性，活化条件为50℃-70℃加热搅拌10-30min， 然后磁分离，用去离子水洗涤至中性，50-80℃真空干燥10-30min。
所述磁性纳米Fe3O4-SiO2载体的粒径为30nm-50nm、SiO2包裹厚度为 3nm-5nm。
S3所述将活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性得G0，其方法和步 骤为：先将20％-50％的乙醇、20％-50％的去离子水、2％-5％的Kh-550混合后， 在60℃-80℃条件下搅拌10min-50min，使Kh-550充分水解，然后加入 1％-5％活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体，搅拌反应30min-2h，待其充分反 应后，磁分离乙醇洗涤2次，50-80℃真空干燥10-30min，得产品G0。
S4对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体改性用于脂肪酶固定化的方法，其接枝 反应氨基改性的步骤和方法条件为：将产品G0加入至一定量溶剂中，超声 分散1-5min，然后加入三口烧瓶中20℃-100℃水浴搅拌，温度恒定后加入 一定量的单体和一定量引发剂(或不加)搅拌10min-2h，然后加入催化剂 搅拌均匀，最后加入一定量乙二胺搅拌反应30min-2h，得到的产品用乙醇 洗涤2-3次，然后用去离子水洗涤2-3次，放置50℃-80℃真空干燥6h-24h 得到产品G1。
S4所述单体主要为：甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯中的一 种。
S4所述溶剂主要为：甲醇、乙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丙二醇、异 丙醇、正丁醇其中一种或混合物。
S4所述引发剂主要为：BPO、ALBN、亚硫酸氢钠、过硫酸铵或不加。
S4所述催化剂主要为：乙醇钠、氢化钠、氨基钠、苯酚钠，羧酸钠、 偏硅酸钠、丁基钠(锂)、氨基锂、季铵碱或较弱的碱类等其中一种。
S5用氨基化改性后的G1载体固定化脂肪酶时，其方法为：先将1-10ml 的液体脂肪酶置于40-70℃的PBS缓冲液中搅拌活化10-15min，然后在 40-70℃的条件下加入G1载体，搅拌反应1-6h,然后磁分离回收固定化脂肪 酶，在0-4℃保存备用。
S5所述缓冲液为0.2m,PH＝6-9的PBS缓冲液，其配制方法为：先配制 储备液A和B，储备液A为0.2m的磷酸二氢钠溶液，储备液B为0.2m的 磷酸二氢钾溶液，然后将储备液A、B液按一定比例混合即得到0.2m PH＝6-9 的PBS缓冲液。
试验将固定化脂肪酶应用于生物柴油酯化反应时，其方法为：将预处理 的废油脂1-20g、3-30g的溶剂和0.5-20g的醇类混合均匀然后在40-65℃ 的恒温摇床中加热5-10min，然后加入0.2-5g的固定化酶，反应4-8h。然 后测试反应前后废油脂的酸价，用酯化率＝(反应前的酸价—反应后的酸价) /反应前的酸价即可算出酯化反应的酯化率。
试验测定酯化反应酯化率的方法为：取2-10g的油脂，用20-100ml的 乙醇:乙醚＝1:1的混合溶液将其溶解，然后加入2-3d酚酞，摇匀，然后用 0.1-0.5m的KOH溶液滴定，用酸值＝(VKOH溶液*CKOH溶液*56.11)/M油 脂的质量计算出酸值。
实施例一
(1)磁性纳米Fe3O4-SiO2载体表面去油和活化
配置1mol/L的NaOH溶液备用；
配置双氧水碱性溶液，取1.5g H2O2,4.5gNH3·H2O置于94g去离子水 中备用；
将5g磁性纳米Fe3O4-SiO2载体置于1mol/L的NaOH溶液洗涤20min， 然后磁分离用去离子水洗涤至中性；
将去油的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体置于双氧水碱性溶液中50℃-70℃ 加热搅拌10min，然后磁分离，用去离子水洗涤至中性，60℃真空干燥30min 备用。
(2)活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性得产品G0
配置乙醇和水的比例为1:1的混合液100ml备用；
取4.5g Kh-550加入95.5g乙醇和水的混合液中，在70℃条件下搅拌 50min，使Kh-550充分水解，然后加入4g活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体，搅拌反应1.5h，待其充分反应后，磁分离乙醇洗涤2次，60℃真空 干燥30min，得产品G0。
(3)对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体氨基接枝改性产品G1
将2g产品G0加入至80g乙醇溶剂中，超声分散5min，然后加入三口 烧瓶中70℃水浴搅拌，温度恒定后加入0.6g甲基丙烯酸和0.01g BPO搅 拌1.5h，然后加入0.02g乙醇钠搅拌均匀，最后加入0.8g乙二胺搅拌反 应2h，得到的产品用乙醇洗涤2-3次，然后用去离子水洗涤2-3次，放置 70℃真空干燥6h-24h得到产品G1。
(4)对产品G1进行固定化脂肪酶，然后用此固定化脂肪酶进行酯化反应， 测其酯化率
先配制0.2m,PH7.5的PBS缓冲液：储备液A：0.2m的磷酸二氢钠 (35.814gNa2HPO4用去离子水定容至500ml)，储备液B:0.2m的磷酸二氢 钾(15.6g的KH2PO4用去离子水定容至500ml)，然后将储备液A、B液混 合即得到PH＝7.5的PBS缓冲液。
配制0.05m的标准KOH溶液的配制：0.5m的KOH溶液母液：28g的KOH 用去离子水定容至1000ml，配制0.05m的标准KOH溶液:取100mlKOH溶液 母液稀释至1000ml即可。
先将2ml的液体脂肪酶置于50℃的PBS缓冲液中搅拌活化15min，然 后在55℃的条件下加入G1产品，搅拌反应4h,然后磁分离回收固定化脂肪 酶，在4℃保存备用。
将该载体G1固定化的脂肪酶用试验设计的方法反复10次的进行酯化 反应，测得10次反复使用后酯化反应的酯化率分别为：
67.5％、67.5％、67.2％、66.9％、66.5％、66.2％、65.8％、65.7％、65.7％、65.4％。
实施例二
(1)磁性纳米Fe3O4-SiO2载体表面去油和活化
配置1mol/L的NaOH溶液备用；
配置双氧水碱性溶液，取1.5g H2O2,4.5gNH3·H2O置于94g去离子水 中备用；
将5g磁性纳米Fe3O4-SiO2载体置于1mol/L的NaOH溶液洗涤20min， 然后磁分离用去离子水洗涤至中性；
将去油的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体置于双氧水碱性溶液中50℃-70℃ 加热搅拌10min，然后磁分离，用去离子水洗涤至中性，60℃真空干燥30min 备用。
(2)活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性得产品G0
配置乙醇和水的比例为1:1的混合液100ml备用；
取4.5gKh-550加入95.5g乙醇和水的混合液中，在70℃条件下搅拌 50min，使Kh-550充分水解，然后加入4g活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体，搅拌反应1.5h，待其充分反应后，磁分离乙醇洗涤2次，60℃真空 干燥30min，得产品G0。
(3)对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体氨基接枝改性产品G1
将2g产品G0加入至80g甲醇溶剂中，超声分散5min，然后加入三口 烧瓶中70℃水浴搅拌，温度恒定后加入0.6g甲基丙烯酸甲酯和0.01g ALBN搅拌1.5h，然后加入0.02g氢化钠搅拌均匀，最后加入0.8g乙二 胺搅拌反应2h，得到的产品用乙醇洗涤2-3次，然后用去离子水洗涤2-3 次，放置70℃真空干燥6h-24h得到产品G1。
(4)对产品G1进行固定化脂肪酶，然后用此固定化脂肪酶进行酯化反应， 测其酯化率
先配制0.2m,PH7.5的PBS缓冲液：储备液A：0.2m的磷酸二氢钠 (35.814gNa2HPO4用去离子水定容至500ml)，储备液B:0.2m的磷酸二氢 钾(15.6g的KH2PO4用去离子水定容至500ml)，然后将储备液A、B液混 合即得到PH＝7.5的PBS缓冲液。
配制0.05m的标准KOH溶液的配制：0.5m的KOH溶液母液：28g的KOH 用去离子水定容至1000ml，配制0.05m的标准KOH溶液:取100ml KOH溶液 母液稀释至1000ml即可。
先将2ml的液体脂肪酶置于50℃的PBS缓冲液中搅拌活化15min，然 后在55℃的条件下加入G1产品，搅拌反应4h,然后磁分离回收固定化脂肪 酶，在4℃保存备用。
将该载体G1固定化的脂肪酶用试验设计的方法反复10次的进行酯化 反应，测得10次反复使用后酯化反应的酯化率分别为：
66.5％、67.5％、67.2％、66.8％、66.7％、66.5％、66.8％、65.9％、65.7％、65.9％。
实施例三
(1)磁性纳米Fe3O4-SiO2载体表面去油和活化
配置1mol/L的NaOH溶液备用；
配置双氧水碱性溶液，取1.5g H2O2,4.5gNH3·H2O置于94g去离子水 中备用；
将5g磁性纳米Fe3O4-SiO2载体置于1mol/L的NaOH溶液洗涤20min， 然后磁分离用去离子水洗涤至中性；
将去油的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体置于双氧水碱性溶液中50℃-70℃ 加热搅拌10min，然后磁分离，用去离子水洗涤至中性，60℃真空干燥30min 备用。
(2)活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性得产品G0
配置乙醇和水的比例为1:1的混合液100ml备用；
取4.5g Kh-550加入95.5g乙醇和水的混合液中，在70℃条件下搅拌 50min，使Kh-550充分水解，然后加入4g活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体，搅拌反应1.5h，待其充分反应后，磁分离乙醇洗涤2次，60℃真空 干燥30min，得产品G0。
(3)对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体氨基接枝改性产品G1
将2g产品G0加入至80g丁醇、辛醇、乙二醇任意比例混合溶剂中， 超声分散5min，然后加入三口烧瓶中70℃水浴搅拌，温度恒定后加入0.6g 甲基丙烯酸乙酯和0.01g亚硫酸氢钠搅拌1.5h，然后加入0.02g氨基钠搅 拌均匀，最后加入0.8g乙二胺搅拌反应2h，得到的产品用乙醇洗涤2-3 次，然后用去离子水洗涤2-3次，放置70℃真空干燥6h-24h得到产品G1。
(4)对产品G1进行固定化脂肪酶，然后用此固定化脂肪酶进行酯化反应， 测其酯化率
先配制0.2m,PH7.5的PBS缓冲液：储备液A：0.2m的磷酸二氢钠 (35.814gNa2HPO4用去离子水定容至500ml)，储备液B:0.2m的磷酸二氢 钾(15.6g的KH2PO4用去离子水定容至500ml)，然后将储备液A、B液混 合即得到PH＝7.5的PBS缓冲液。
配制0.05m的标准KOH溶液的配制：0.5m的KOH溶液母液：28g的KOH 用去离子水定容至1000ml，配制0.05m的标准KOH溶液:取100ml KOH溶液 母液稀释至1000ml即可。
先将2ml的液体脂肪酶置于50℃的PBS缓冲液中搅拌活化15min，然 后在55℃的条件下加入G1产品，搅拌反应4h,然后磁分离回收固定化脂肪 酶，在4℃保存备用。
将该载体G1固定化的脂肪酶用试验设计的方法反复10次的进行酯化 反应，测得10次反复使用后酯化反应的酯化率分别为：
67.5％、68.1％、67.2％、67.8％、66.8％、67.5％、67.8％、66.9％、66.7％、65.9％。
结论：本发明的一种对磁性纳米Fe3O4-SiO2载体改性用于脂肪酶固定 化的方法，改性后的载体固定化酶的效率高，载体与酶分子结合牢固，不 易脱落，使用周期长。
以上实施发明仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领 域的普通技术人员可以对本发明的技术方案继续修改或等同替换，而不脱 离本发明的构思和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解， 本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法,
其特征在于，包括以下步骤：
S1：将磁性纳米Fe3O4-SiO2载体先用0.5mol/L-5mol/L的NaOH溶液进行超声洗涤10min-30min去油；
S2:将去油的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体双氧水碱性溶液进行表面的活化，使其暴露更多的羟基自由基；
S3：将活化的载体用硅烷偶联剂(Kh-550)改性，改性后得载体G0；
S4：将载体G0与甲基丙烯酸和乙二胺进行接枝反应，得到氨基化改性载体G1；
S5:将氨基化改性后的G1载体固定化脂肪酶，将制备的固定化脂肪酶置于0-4℃保存备用。
2.根据权利要求1一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其特征在于，磁性纳米Fe3O4-SiO2载体粒径为30nm-50nm、SiO2包裹厚度为3nm-5nm。
3.根据权利要求1一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其特征在于，其活化时用的双氧水碱性溶液按其重量百分比包括：0.5％-5％的H2O2、2％-10％的NH3·H2O、85％-97.5％的去离子水。
4.根据权利要求1一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其特征在于，S3步骤包括：
S31：将一定量的乙醇、一定量的去离子水和一定量的Kh-550混合后，在60℃-80℃条件下搅拌10min-50min，使Kh-550充分水解；
S32:在水解后的溶液中加入活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体，搅拌反应30min-2h，待其充分反应；
S33：磁分离乙醇洗涤2次，50℃-80℃真空干燥10-30min，改性成功后得载体G0。
5.根据权利要求4一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其特征在于，用硅烷偶联剂(Kh-550)改性去油与活化后的载体G0按重量百分比包括：20％-50％的乙醇、20％-50％的去离子水、2％-5％的Kh-550、1％-5％活化后的磁性纳米Fe3O4-SiO2载体。
6.根据权利要求1一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其载体G0氨基接枝反应的S4步骤步骤包括：
S41：将载体G0加入至一定量溶剂中，超声分散1-5min，加入三口烧瓶中20℃-100℃水浴搅拌，温度恒定后加入一定量的单体和一定量引发剂(或不加)搅拌10min-2h；
S42:加入催化剂搅拌均匀，加入一定量乙二胺搅拌反应30min-2h；
S43：磁分离用乙醇洗涤2-3次，然后用去离子水洗涤2-3次，放置50℃-80℃真空干燥6h-24h得到产品G1。
7.根据权利要求6一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其载体G0氨基接枝反应的特征在于：按重量百分比包括1％-10％的G0、40％-80％的溶剂、0.5％-10％的单体、0.01％-0.5％的引发剂、0.5％-10％的乙二胺和0.01％-5％的催化剂。
8.根据权利要求6一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其载体G1特征在于：磁性纳米Fe3O4-SiO2载体表面固定了长的有机链臂。
9.根据权利要求1一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其特征在于，载体G1用脂肪酶的固定化时的步骤S5包括：
S51：将1-10ml的液体脂肪酶置于40-70℃的PBS缓冲液中搅拌活化10-15min；
S52:在40-70℃的条件下加入G1载体，搅拌反应1-6h；
S53：磁分离后得出氨基化改性复合磁性纳米载体。
10.根据权利要求13一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，其特征在于，缓冲液为0.2m，PH＝6-9的PBS缓冲液，其组成为0.2m的磷酸二氢钠溶液，0.2m的磷酸二氢钾溶液，按一定比例混合。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109731614A (zh) * 2018-12-07 2019-05-10 广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） 一种磁性固体碱催化剂及其在酯化反应中的应用
CN109735526A (zh) * 2018-12-27 2019-05-10 浙江工业大学 一种磁性固定化脂肪酶及其在制备(r)-(+)-n-乙酰基-甲基苄胺中的应用
CN111440784A (zh) * 2019-01-16 2020-07-24 重庆理工大学 一种陶瓷膜表面Janus改性并固定脂肪酶的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923932A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 南京大学 多功能化双层壳-核结构磁性纳米粒子及其制备方法和应用
CN102489269A (zh) * 2011-12-19 2012-06-13 南京医科大学 格列本脲磁性纳米硅胶表面聚酰胺-胺树枝状分子印记聚合物的制备方法
CN103349972A (zh) * 2013-07-22 2013-10-16 温州医学院 磁性纳米吸附剂及其制备方法
CN103451175A (zh) * 2013-09-11 2013-12-18 山东师范大学 一种纳米磁性Fe3O4固定脂肪氧合酶及其制备方法和应用
CN105699567A (zh) * 2016-01-05 2016-06-22 南京医科大学 分子印记纳米磁珠分散固相萃取与质谱联用用于大鼠血浆中虎杖代谢物质群的检测方法
CN106119308A (zh) * 2016-03-17 2016-11-16 四川大学 一种磁性载体固定化脂肪酶制备生物柴油的方法
CN107303483A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 武汉理工大学 多重有机修饰磁性复合物及其制备方法和在废水处理中的应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923932A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 南京大学 多功能化双层壳-核结构磁性纳米粒子及其制备方法和应用
CN102489269A (zh) * 2011-12-19 2012-06-13 南京医科大学 格列本脲磁性纳米硅胶表面聚酰胺-胺树枝状分子印记聚合物的制备方法
CN103349972A (zh) * 2013-07-22 2013-10-16 温州医学院 磁性纳米吸附剂及其制备方法
CN103451175A (zh) * 2013-09-11 2013-12-18 山东师范大学 一种纳米磁性Fe3O4固定脂肪氧合酶及其制备方法和应用
CN105699567A (zh) * 2016-01-05 2016-06-22 南京医科大学 分子印记纳米磁珠分散固相萃取与质谱联用用于大鼠血浆中虎杖代谢物质群的检测方法
CN106119308A (zh) * 2016-03-17 2016-11-16 四川大学 一种磁性载体固定化脂肪酶制备生物柴油的方法
CN107303483A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 武汉理工大学 多重有机修饰磁性复合物及其制备方法和在废水处理中的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHU WEIWEI等: "Covalent immobilization of lipases on monodisperse magnetic microspheres modified with PAMAM-dendrimer", 《J NANOPART RES》 *
王英英等: "微波辅助磁珠键合树枝状大分子及其用于生物固定化的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库基础科学辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109731614A (zh) * 2018-12-07 2019-05-10 广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） 一种磁性固体碱催化剂及其在酯化反应中的应用
CN109731614B (zh) * 2018-12-07 2021-12-14 广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） 一种磁性固体碱催化剂及其在酯化反应中的应用
CN109735526A (zh) * 2018-12-27 2019-05-10 浙江工业大学 一种磁性固定化脂肪酶及其在制备(r)-(+)-n-乙酰基-甲基苄胺中的应用
CN111440784A (zh) * 2019-01-16 2020-07-24 重庆理工大学 一种陶瓷膜表面Janus改性并固定脂肪酶的方法
CN111440784B (zh) * 2019-01-16 2023-06-09 重庆理工大学 一种陶瓷膜表面Janus改性并固定脂肪酶的方法

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