《磁性离子液体对淀粉酶催化反应的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁性离子液体对淀粉酶催化反应的影响（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、磁性离子液体对淀粉酶催化反应的影响曲师大化学工程与工艺专业学生 *指导老师 *摘要; 磁性离子液体是指能够吸附在磁铁上,在外加磁场作用下具有一定磁化强度的离子液体。 用分光光度法研究了磁性离子液体bmim Cl: FeCl3=1:1(摩尔比)对淀粉酶催化反应的影响，通过吸光度的变化来测定淀粉水解程度。 结果表明：该类型磁性离子液体对淀粉酶催化反应有明显的抑制作用，并且随着浓度的增加，抑制作用加强。关键词；磁性离子液体，淀粉酶的催化，分光光度计，抑制。 Abstract;Magnetic ionic liquid is absorbed on the magnet, a magnetic fie
2、ld was applied with a certain intensity of magnetization of the ionic liquid.The effects of Magnetic ionic liquid on the catalytic reaction of amylase were studied in this paper via the spectroscopy method.The results indicate that the magnetic ionic liquid shows inhibitory activities on catalytic r
3、eaction of amylase.Futhermore,the ionic liquid ,which concentration is higher will have more significant inhabitory effect on the amylase catalytic.Keywords; Magnatic ionic liquid,amylase catalysis,inhibition引言；离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的，在室温或室温附近成液体状态的盐类。与传统有机溶剂相比，离子液体具有许多独特的性质，如液程宽、液气压低、溶解能力强、电化学性质稳定等
4、。这些不同于其他化合物的特殊性质是离子液体广泛应用于电化学、分离、催化等诸多领域。磁性离子液体是具有磁性特殊性质的功能化离子液体，这一特性使其作为溶剂、催化剂、模板剂在有机合成、分离分析及纳米材料制备等领域中较常规离子液体有更多优势。如Nguyen等将磁性离子液体用作NBD二聚催化反应得到很好的收率和选择性。Alexander等研究将磁性离子液体用于苯及其衍生物的弗克黄酰化反应，磁性离子液体既做溶又充当路易斯酸催化剂，在温和条件下就能得到较高的产率。虽然磁性离子液体的潜在利用价值很大，但其起步较晚，2004年首次由Hayayshi报道了磁性离子液体，目前报道的磁性离子液体也就数十种。而且，其应
5、用研究也处于初级阶段，发展缓慢。磁性粒子对酶催化反应的影响研究成果者更少，且未见有文献报道。为此，本文利用分光光度法研究了磁性离子液体对淀粉酶催化反应过程的影响，发现磁性离子液体对淀粉酶催化反应有抑制作用。磁性离子液体的合成方法有很多，主要取决于磁性粒子的结构和组成，主要分为一步合成法、二步合成法和超声波法、微波辐射等其他辅助合成方法。两步合成法主要通过第一步季铵化或烷基化制备出目标阳离子中间产物，第二步再用目标阴离子通过离子交换得到磁性离子液体。本工作磁性离子液体的合成采用两步合成法。1. 材料和方法1.1主要仪器和试剂（1）721p可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；电子天平（上海天平
6、仪器厂）。（2）化学试剂：可溶性淀粉（分析纯）；碘（I2）（分析纯）；碘化钾(分析纯)；淀粉酶；N-甲基咪唑；氯代正丁烷；甲苯；1-丁基-3甲基咪唑氯（本实验合成）；氯化铁（含结晶水）。配制2.000g/l淀粉标准溶液、0.200g/l酶溶液、0.02% I2-KI标准溶液（本实验配制）。（3）对应玻璃仪器若干。1.2实验方法 采用分光光度法，根据淀粉遇碘变蓝的性质，利用分光光度计测出淀粉溶液的最大吸收波长，在最大吸收波长下，测定淀粉酶催化反应过程中溶液的吸光度，利用标准曲线确定在离子液体存在条件下，淀粉酶催化反应进行的程度。1.3试剂的配制（1）2g/l淀粉标准溶液的配制 称取2.0000g
7、可溶性淀粉于500ml干净烧杯中，用蒸馏水打湿搅匀，加入250ml沸腾的蒸馏水，搅拌均匀，在电热炉上在保持沸腾5min拿下，再加入蒸馏水250ml搅拌冷却至室温后转移至1000ml无色容量瓶中用蒸馏水定容，摇至均匀。（2）0.02% I2-KI标准溶液的配制 移取0.2% I2-KI标准溶液10ml于100ml棕色容量瓶中用蒸馏水定容，定容，摇匀。（3）0.200g/l淀粉酶溶液的配制 在电子天平上准确称量0.1000g淀粉酶，在烧杯中溶解中溶解后转移到50ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻。2结果与分析2.1碘和淀粉显色反应的吸收光谱移取5.00ml 0.02% I2-KI标准溶液于100ml棕
8、色容量瓶中，加入5.00ml 2g/l淀粉标准溶液，用蒸馏水定容，摇匀。用蒸馏水作参比溶液，在721p可见分光光度计上用1cm比色皿，波长从680nm开始到510nm为止，每隔10nm测定一次该溶液的吸光度，以吸光度为纵坐标，吸收波长为横坐标，绘制吸收曲线。如图一所示；碘和淀粉显色反应的最大吸收波长为610nm，因此以下酶催化反应的波长均选用610nm。 表一碘和淀粉的显色反应波长nm510520530540550560570580590600610630640650660670680690吸光度0.3120.3530.3780.3960.4120.4830.5210.5970.6100.61
9、80.6240.6150.5870.5780.5400.52100.5000.487图一 碘和淀粉显色反应的吸收波长曲线2.2淀粉酶催化淀粉反应时间 取淀粉标准溶液10.00ml于50ml容量瓶中，加入0.2ml淀粉酶溶液，用蒸馏水稀释至刻度，在323k温度下混合反应，每隔5min取样一次，测定溶液的吸光度。有图二可知，40min内淀粉酶催化反应基本完成，因此以下酶催化反应实验的时间均选为30min。表二淀粉酶催化淀粉水解反应时间淀粉水解时间/min20253040吸光度/A0.1890.0620.0560.056图二 淀粉水解反应时间2.3标准曲线的绘制 为了进一步考察磁性离子液体对淀粉酶催
10、化反应的影响，需要绘制碘在不同浓度淀粉溶液溶液的吸光度标准曲线。取50ml容量瓶五个，分别移取淀粉溶液0.00ml、 1.00ml、 2.00ml、 3.00ml、 4.00ml于容量瓶中，分别加入4ml I2-KI溶液，加入蒸馏水稀释至刻度，测定吸光度。用计算机拟合了定量测定连续不同浓度淀粉溶液吸光度标准曲线，得到线性方程A=5.84C-0.033（C换算为g/l）。表三 淀粉与碘显色反应吸光度的测定 浓度 g/l0.000.040.080.120.16吸光度A0.0020.2750.5420.7490.993图三 淀粉水解的标准曲线2.4磁性离子液体的制备（1）取20ml N-甲基咪唑加入
11、到干燥的圆底烧瓶中、30ml氯代正丁烷缓慢滴加到烧瓶中，最后加入30ml甲苯，磁力搅拌下、温度控制在80度反应72h。（2）温度控制在85度（比bmim Cl的沸点低20-30度）减压蒸馏7-8小时。（3）移取10ml减压蒸馏所得bmim Cl，准确称取含六个结晶水的分析纯氯化铁18.8676g（俩者摩尔比1：1）。混合，磁力搅拌24h。（4）水洗，真空干燥72h。2.5磁性离子液体（bmim Cl: FeCl3=1:1(摩尔比)）对淀粉酶催化的影响 取50ml容量瓶5个，分别加入10ml淀粉溶液、02ml淀粉酶和0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml、0.5ml磁性离子液体，放入恒温
12、槽中恒温30min后，各加入4ml I2-KI溶液，分别测定吸光度。表四 剩余淀粉浓度与加入磁性离子量之间的关系V/ml0.10.20.30.40.5C/ mol/l0.00150.02860.08960.15461.0271V-加入磁性离子液体的量 C-剩余淀粉的浓度图四 3 结论 数据及图示结果表明；磁性离子液体对淀粉酶催化反应都有明显的抑制作用，且磁性离子液体浓度越大，抑制作用愈明显。 由此可以说明磁性离子液体的结构与淀粉酶活性之间存在一定的关系。致谢 本论文的所有研究工作，从论文的选题、实现条件到论文的写作等阶段都是在聂毅老师悉心的指导下完成的。聂老师严谨的治学态度、渊博的学术知识、诲
13、人不倦的敬业精神以及宽容的待人风范是我获益匪浅，谨向聂老师致以最衷心的感谢。此外，在此论文完成之际，谨向四年来给予我关心的良师益友和亲人们致以最诚挚的谢意。参考文献【1】 张锁江，吕兴梅，磁性离子液体-从基础研究到工业应用。北京：科学出版社，2006:1【2】 张景涛，朴香兰，朱慎林，磁性离子液体在萃取中的进展，技术进展，2001,12:16-19【3】 夏永梅，吴红萍，张月，磁性离子液体的制备及在酶催化反应中的应用。化学进展，2006,18（12）:1660-1667【4】 GansekF,Bornscheuer UT.Lipase-Catalyzed Glucose Fatty Acid Ester Synthesis in ionic liquids.OrgLett,2005,7(14):3097-3098【5】 Kim K W,Song B,Choi M Yetal.Biocacatalysis in ionnic liquids;markedly enhanced of lipse OrgLett,2001,6(8):1506-1507w【6】 王方惠，磁性离子液体的制备及其电化学性质的测定d北京；北京化工大学，2oo6【7】 程慧卿 用分光光度法确定碘和淀粉显色反应的定量测定条件 中国卫生检查杂志2008,18（1）；60-61.6
磁性离子液体对淀粉酶催化反应的影响
