Biology 版 (精华区)

发信人: zhili (北侠), 信区: Biology
标  题: 超临界流体中的酶催化（3）
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Dec 18 08:22:57 1997), 转信

 From: Amao.bbs@bbs.sjtu.edu.cn (阿毛)
 Date: 16 Jun 1997 04:29:36 GMT

===============================================================================
All right reserved
 
 III. 超临界流体中的物质转移
 
 未经修饰的酶蛋白，在大多数有机溶剂，包括无水和极低水的系统中，一般是不
 溶的。酶与非水基质处于异相，这是非水基质比之水基质中酶催化最大的区别。
 这一特点使酶分子易于分离回收，简化了下游的产物处理过程。然而，它也导致
 反应速率可能受特殊的扩散障碍所限制，正如在水基质中，固相固定化酶催化反
 应受扩散限制那样。
 
 对于混悬于超临界流体中的酶颗粒来说，底物分子必须跨越两个扩散障碍，催化
 反应才能得以发生。首先，底物分子要经过外物质转移，即从溶剂中转移至酶分
 子表面；随后，底物分子还要经过内物质转移，即从酶分子表面转移至其活性位
 点。同样，产物分子要到达溶剂主体，也受着类似的扩散限制。
 
 外物质转移主要取决于反应系统的流体动力学，如，连续流动系统的流速和湍流
 ，批量槽系统的扰动程度。超临界流体的流体动力学性能是十分优越的，其粘滞
 度类似于气体的粘滞度，比液体者至少要小一个数量级，因而，超临界流体的扩
 散系数较液体者要大一个数量级。Miller等（1991）表明：在超临界二氧化碳连
 续流动系统中，豆蔻酸和甘油三月桂酸酯的内酯化反应，当流速从0.06变化到
 0.24cm/s，反应速度无明显变化，没有外物质转移限制。Chulalaksananukul等（
 1993）研究了扰动对超临界二氧化碳批量槽系统中脂酶催化的乙酸栊牛儿酯合成
 反应速率的影响，在200至500rpm之间，反应速率无明显变化。Marty等（1992）
 和Dumont等（1992）也有类似的报告。在连续流动系统和批量槽系统中的这些实
 验结果提示，大多数酶在超临界流体中，催化反应没有明显的外物质转移限制。
 当然，对每一种不同的酶来说，催化反应受扩散的影响程度是有所不同的。
 
 内物质转移与流体动力学无关。它取决于酶颗粒的形态和溶剂的性质。一，酶颗
 粒混悬于超临界流体中后，形态将发生改变；如何改变，取决于酶本身，溶剂及
 其中的水，系统的温度和压力。这些改变对反应有何影响，目前还没有定量的研
 究。二，就溶剂而言，以超临界流体状态存在，使表面张力减小到几乎为零，因
 而可以浸润到液体所无法浸润的小孔，内物质转移大为易化。Steytler等（1991
 ）观察了超临界二氧化碳中支持脂酶的玻璃珠大小对丁基月桂酸合成反应速率的
 影响，发现1mm或3mm直径的玻璃珠上反应速率无差异。认为超临界流体中内物质
 转移限制极小的研究还有Dumont等（1992）和Erickson等（1990）。
 
 All right reserved
 
 
 --
 
         当爱在正确的道路上，爱会使你静心；
         当静心在正确的道路上，静心会使你爱。
 
 ※ 来源:·饮水思源站 bbs.sjtu.edu.cn·[FROM: 202.127.23.27]

--
☆ 来源:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: bbs@bbs.hit.edu.cn]