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三乙烯四胺修饰啤酒废酵母菌吸附Hg(Ⅱ)的性能

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应用化学 2011年第11期28卷 1317-1322页

作者：夏梦翎孙小梅黄冰李步海中南民族大学化学与材料科学学院分析化学国家民委重点实验室武汉430074

将三乙烯四胺修饰到戊二醛交联的啤酒废酵母菌表面,合成了一种新的生物吸附剂。研究了它吸附Hg(Ⅱ)的性能及影响吸附行为的因素。结果表明,修饰啤酒废酵母菌吸附Hg(Ⅱ)的适宜条件是:2.5℃,吸附溶液的pH=2.8,吸附平衡时间20 min,对汞的... 详细信息

将三乙烯四胺修饰到戊二醛交联的啤酒废酵母菌表面,合成了一种新的生物吸附剂。研究了它吸附Hg(Ⅱ)的性能及影响吸附行为的因素。结果表明,修饰啤酒废酵母菌吸附Hg(Ⅱ)的适宜条件是:2.5℃,吸附溶液的pH=2.8,吸附平衡时间20 min,对汞的吸附容量为132.6 mg/g,是未修饰菌的6.3倍。该法静态处理含汞模拟废水(4.9～17.5 mg/L),汞去除率可达100%。吸附动力学用准二级方程拟合,相关系数R2=0.999 9。判定Langmuir模型更适合描述吸附Hg(Ⅱ)的过程,表明是单分子层吸附。

关键词：三乙烯四胺啤酒废酵母菌修饰吸附 Hg(Ⅱ)

丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌吸附阳离子染料的研究

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分析科学学报 2011年第2期27卷 211-214页

作者：张利孙小梅李步海中南民族大学化学与材料科学学院分析化学国家民委重点实验室湖北武汉430074

以戊二醛为交联剂,用丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌表面制成新的生物吸附剂(简称修饰酵母菌)。研究发现,修饰酵母菌吸附阳离子染料的性能明显优于未修饰酵母菌。实验结果表明,在室温、溶液的pH=4.0～8.0、吸附时间1h的条件下,修饰酵母菌能... 详细信息

以戊二醛为交联剂,用丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌表面制成新的生物吸附剂(简称修饰酵母菌)。研究发现,修饰酵母菌吸附阳离子染料的性能明显优于未修饰酵母菌。实验结果表明,在室温、溶液的pH=4.0～8.0、吸附时间1h的条件下,修饰酵母菌能有效吸附亚甲基蓝和中性红。吸附模式以Langmuir单分子层化学吸附为主。修饰酵母菌对亚甲基蓝和中性红的吸附容量分别为1 264.0mg·g-1、806.5mg·g-1,而未修饰菌分别为47.7mg·g-1和28.8mg·g-1,前者分别是后者的26.5倍和28.0倍。将吸附剂与光催化剂二氧化钛结合使用,能解决光催化剂的回收和洗脱液的二次污染问题。

关键词：丁二酸酐啤酒废酵母菌亚甲基蓝中性红吸附

三嗪类染料修饰啤酒废酵母菌吸附剂的制备及对蛋白质吸附的研究

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三嗪类染料修饰啤酒废酵母菌吸附剂的制备及对蛋白质吸附的研究

作者：陈聪中南民族大学

学位级别：硕士

随着生命科学的不断发展,人类对蛋白质问题的研究变得越来越关注,而各种蛋白质的分离纯化问题也成为生命科学界的一个重要课题。在众多的微生物体中,本文选用啤酒废酵母菌作为研究对象,其表面含有丰富的羟基、氨基等官能团,易于交联、修... 详细信息

随着生命科学的不断发展,人类对蛋白质问题的研究变得越来越关注,而各种蛋白质的分离纯化问题也成为生命科学界的一个重要课题。在众多的微生物体中,本文选用啤酒废酵母菌作为研究对象,其表面含有丰富的羟基、氨基等官能团,易于交联、修饰,且啤酒废酵母在我国来源广泛、廉价易得,降低了制备吸附剂的成本。但啤酒废酵母作为一种微生物体存在机械强度差、吸附容量较低、吸附选择性差、再生较困难等多种问题。很多文献报道了用酸化、碱化、交联等简单的物理化学方法来改善啤酒废酵母的吸附性能,结果均不理想。针对以上问题,本文以啤酒废酵母为基质,通过交联、修饰反应,制备了三种新的吸附剂,表征了其性能,研究了吸附剂对溶菌酶、牛血清蛋白、牛血红蛋白的吸附行为。具体工作如下: 1、通过正交实验选择最优合成条件,用单氯三嗪活性染料辛巴蓝F-3GA修饰经戊二醛交联的啤酒废酵母菌,采用拉曼光谱、荧光电子显微镜对修饰啤酒废酵母菌进行表征。将修饰菌用于吸附溶菌酶,考察了酶初始浓度、吸附时间、pH值、离子强度、吸附温度对吸附率的影响。结果表明,吸附最佳pH为7.0,实验最大吸附容量为229.1 mg·g。用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型对修饰菌吸附溶菌酶的动力学行为进行了研究探讨。结果表明该吸附过程符合Langmuir吸附理论模型,以单分子层吸附为主。对于吸附了溶菌酶的吸附剂,利用1.0 mol·LNaCNS进行洗脱,洗脱率为89%。将修饰菌用于鸡蛋清中溶菌酶的分离纯化,纯化倍数为26.7,酶活力收得率为73.5%。 2、按照辛巴蓝F-3GA修饰菌的合成方法,将双氯三嗪活性染料普施安蓝MX-R修饰到啤酒废酵母菌上,采用拉曼光谱对修饰啤酒废酵母菌进行表征。将修饰菌用于溶菌酶和牛血清蛋白的吸附,修饰菌对溶菌酶和牛血清蛋白的吸附最佳pH分别为7.0和5.0,最大吸附容量分别为121.6mg·g与237.6 mg·g。用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型对其吸附溶菌酶和牛血清蛋白的动力学行为进行了研究探讨。吸附行为符合Langmuir吸附理论模型,表明以单分子层吸附为主。将修饰菌用于鸡蛋清中溶菌酶的分离纯化,纯化倍数为22.5,酶活力收得率为59.0%。 3、将辛巴蓝F-3GA修饰菌和普施安蓝修饰菌用于牛血红蛋白的吸附,结果表明,辛巴蓝F-3GA修饰菌和普施安蓝修饰菌对牛血红蛋白的最大吸附容量分别为329.6mg·g与286.8 mg·g。通过对修饰酵母菌吸附牛血红前后的红外光谱进行比较,用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型等对其吸附牛血红蛋白的机理进行了研究探讨,过程不符合Langmuir吸附理论模型。将两种修饰菌用于牛血红细胞破碎液中牛血红蛋白的分离纯化,富集倍数分别为12.9和11.8。 4、用硫脲修饰经戊二醛交联的啤酒废酵母菌,采用红外光谱、XPS能谱对修饰啤酒废酵母菌进行表征。将修饰菌用于牛血红蛋白的吸附,结果表明,吸附最佳pH为7.0,最大吸附容量为258.7 mg·g。用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型对其吸附牛血红蛋白的动力学行为进行了探讨,过程不符合Langmuir吸附理论模型。用红外光谱对吸附牛血红蛋白前后的修饰酵母菌进行表征,初步探讨了吸附机理。将修饰菌用于牛血红细胞破碎液中牛血红蛋白的分离纯化,富集倍数为10.0。

关键词：啤酒废酵母菌辛巴蓝F-3GA 普施安蓝硫脲修饰蛋白质

丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌去除Cu^(2+)、Cd^(2+)的性能研究

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中南民族大学学报（自然科学版） 2011年第4期30卷 26-31页

作者：李步海郭海霞孙小梅中南民族大学化学与材料科学学院分析化学国家民委重点实验室武汉430074

将丁二酸酐修饰到戊二醛交联的菌体表面,得到了丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌修饰菌1,用饱和碳酸氢钠处理得到了修饰菌2.采用FTIR光谱、XPS能谱对修饰菌进行了表征,考察了温度、pH值、吸附时间、浓度对修饰菌吸附Cu2+和Cd2+的影响,研究了修... 详细信息

将丁二酸酐修饰到戊二醛交联的菌体表面,得到了丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌修饰菌1,用饱和碳酸氢钠处理得到了修饰菌2.采用FTIR光谱、XPS能谱对修饰菌进行了表征,考察了温度、pH值、吸附时间、浓度对修饰菌吸附Cu2+和Cd2+的影响,研究了修饰及未修饰菌对Cu2+、Cd2+吸附的动力学过程,用准二级动力学方程拟合该吸附过程为单分子层化学吸附.修饰菌对Cu2+、Cd2+的吸附等温线更符合Langmuir等温模式.25℃,pH>4.0时,修饰菌2对Cu2+和Cd2+吸附容量分别为39.1和60.8 mg/g,分别为未修饰菌的3.3和11.5倍.相同条件下,用修饰菌2对含Cu2+、Cd2+的模拟水样处理,去除率>95%.

关键词：丁二酸酐啤酒废酵母菌修饰铜离子(Ⅱ)和镉离子(Ⅱ)

三乙烯四胺/丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌吸附日落黄的研究

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化学与生物工程 2010年第8期27卷 62-65页

作者：吴巧玲孙小梅李步海中南民族大学化学与材料科学学院分析化学国家民委重点实验室湖北武汉430074

啤酒废酵母菌经戊二醛交联、丁二酸酐接枝后,再经三乙烯四胺修饰,制得了新的生物吸附剂,即三乙烯四胺/丁二酸酐修饰酵母菌,用红外光谱对其进行了表征。结果表明,在溶液pH值为2.0的条件下,修饰酵母菌对日落黄的吸附快速趋于平衡,且不受... 详细信息

啤酒废酵母菌经戊二醛交联、丁二酸酐接枝后,再经三乙烯四胺修饰,制得了新的生物吸附剂,即三乙烯四胺/丁二酸酐修饰酵母菌,用红外光谱对其进行了表征。结果表明,在溶液pH值为2.0的条件下,修饰酵母菌对日落黄的吸附快速趋于平衡,且不受温度的影响,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附模式为Langmuir单分子层吸附;修饰酵母菌吸附日落黄的性能明显优于未修饰酵母菌,修饰酵母菌和未修饰酵母菌对日落黄的最大吸附量分别为935 mg.g-1和250 mg.g-1,前者是后者的3.74倍。

关键词：三乙烯四胺丁二酸酐啤酒废酵母菌日落黄吸附

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啤酒废酵母菌体变温法自溶的研究

资源节约和综合利用 1995年第4期 31-35页

作者：冯霖武汉东西湖啤酒集团公司科研所

啤酒废酵母菌体自溶技术，是从啤酒废酵母中提取及制取各种生化制品的关键技术。因而，啤酒酵母菌体自溶技术的改进及提高，对生产实践有重大意义。我们通过实验发现采用变温法自溶（４０—６０．ＰＨ４．５．２４ｈｒ），比国内外常用... 详细信息

啤酒废酵母菌体自溶技术，是从啤酒废酵母中提取及制取各种生化制品的关键技术。因而，啤酒酵母菌体自溶技术的改进及提高，对生产实践有重大意义。我们通过实验发现采用变温法自溶（４０—６０．ＰＨ４．５．２４ｈｒ），比国内外常用的传统的恒温法自溶（５５±１℃，ＰＨ５．５，３６ｈｒ），不仅自溶程度，收得率及成品品质均有较大的提高，而且自溶时间也大大降低，有较高的经济价值及推广价值。

关键词：啤酒废酵母菌菌体自溶变温法综合利用

小分子酸改性啤酒废酵母对蛋白质吸附性能的研究

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小分子酸改性啤酒废酵母对蛋白质吸附性能的研究

作者：郭海霞中南民族大学

学位级别：硕士

蛋白质在生物体的形成、生长和发育的过程中有着极其重要作用。随着现代科学的发展和人类需求的增长，科学研究和临床实验对纯度高和质量好的蛋白需求越来越大。但由于生命物质的特殊性，能单一且稳定存在的蛋白质较少。所以需要用科学... 详细信息

蛋白质在生物体的形成、生长和发育的过程中有着极其重要作用。随着现代科学的发展和人类需求的增长，科学研究和临床实验对纯度高和质量好的蛋白需求越来越大。但由于生命物质的特殊性，能单一且稳定存在的蛋白质较少。所以需要用科学的方法分离、纯化蛋白质。用吸附的方法纯化和分离蛋白质，与其他的方法相比，操作简便、设备简单、处理时间短且成本低廉。研究开发新型的具有高选择性、高效率和经济实用的吸附剂，仍是如今科学研究领域的一个热点。啤酒废酵母菌是啤酒工业的废弃物，在处理工业废水中应用较广泛。通过对啤酒废酵母菌进行化学修饰，可以在其表面接枝具有特异吸附性的官能团。不仅实现了废物的再生利用，节省资源，而且能实现其在其它方面的价值。以下工作是把几种常见的小分子酸修饰到啤酒废酵母菌表面，制备成一批新的生物吸附剂，并以其为对象，用各种仪器和方法进行表征。探讨了合成的目标产物对以下三种常见蛋白质或酶(溶菌酶、牛血清白蛋白和牛血红蛋白)的吸附效果。具体工作如下： 1、以NaH2PO4为催化剂，在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，用柠檬酸修饰交联度1%的啤酒废酵母菌，制备了一种新的吸附剂(简称修饰酵母菌)。用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)及表面氢离子含量的测定对产物进行了表征。用制备的吸附剂分离、纯化溶菌酶。考察了溶液的pH、温度、吸附时间、溶菌酶的初始浓度、NaCl离子强度等因素对吸附效果的影响。确定最佳吸附条件：吸附酸度pH7.4，吸附温度25℃，吸附时间40min。修饰酵母菌的最大吸附容量为954.7mg.g，未修饰酵母菌最大吸附容量为89.9mg.g，前者是后者的10.6倍。用该吸附剂从鸡蛋清处理液中提取溶菌酶，用***水溶液洗脱，洗脱率为84.8%，活力收得率为71.3%，纯化倍数27.5。鸡蛋清处理液和吸附提取后洗脱液的电泳结果表明，该法从鸡蛋清中富集溶菌酶效果明显，酶纯度高。修饰酵母菌重复使用三次，吸附率仅降低3%。用Langmuir和Freundich模型对吸附过程进行模拟，修饰酵母菌对溶菌酶的吸附能较好的符合Langmuir吸附模型。 2、以吡啶为溶剂，将马来酸酐接枝到啤酒废酵母菌的表面，洗涤、烘干后，用饱和NaHCO3处理。制得马来酸酐修饰的啤酒废酵母菌吸附剂。在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，以尿素为介质，将磷酸修饰到啤酒废酵母菌的表面。并通过修饰前后重量的变化、红外光谱、X射线光电子能谱及H+含量的滴定，对交联菌和两种修饰菌进行表征。表征结果证明马来酸酐和磷酸成功的和酵母菌表面的-OH反应，合成了目标吸附剂。分别以两种合成的产物为吸附剂，溶菌酶为吸附对象进行吸附条件实验。实验结果表明，马来酸酐修饰菌对溶菌酶的吸附未得到明显改善，最大吸附容量和未修饰菌较接近，仅是为未修饰菌的1.3倍。有意义的是，溶液的酸度对磷酸修饰菌吸附溶菌酶的影响不大，吸附过程较快，20min能达到吸附平衡，最大吸附容量为1423.2mg.g，是未修饰菌(89.9mg.g)的15.8倍，以***7.0的NaCl溶液为洗脱液，洗脱率高达86.2%。将该吸附剂用于从鸡蛋清中提取溶菌酶，并对酶活力进行测定，总活力收得率为65.0%，纯化倍数为29.1。用两种吸附模型对吸附过程进行模拟，发现两种修饰菌均符合Langmuir模型。说明吸附剂对溶菌酶的吸附是单分子层吸附为主。 3、以牛血清白蛋白为吸附对象，柠檬酸和马来酸酐修饰菌为吸附剂进行实验，结果发现柠檬酸修饰菌对牛血清白蛋白的最佳吸附条件为，吸附时间12h、吸附酸度pH4.0、吸附温度25℃，最大吸附容量为242.6mg.g，是未修饰菌(31.4mg.g1)的7.7倍。马来酸酐修饰啤酒废酵母菌对牛血清白蛋白的最佳吸附条件为吸附时间20h、吸附酸度pH6.6、吸附温度25℃，最大吸附容量为162.9mg.g，是未修饰菌(31.4mg.g1)的5.2倍。用Langmuir和Freundlich模型对柠檬酸修饰菌和马来酸酐修饰菌吸附等温线进行模拟，发现两种修饰菌对牛血清白蛋白的吸附过程更符合Langmuir吸附等温模式，表明牛血清白蛋白的吸附是以单分子层吸附为主。以0.5mol.L咪唑水溶液为洗脱液，洗脱柠檬酸吸附的牛血清白蛋白，一次洗脱率达到69.6%。 4、将磷酸、柠檬酸、马来酸酐修饰啤酒废酵母菌用于吸附牛血红蛋白的研究，实验发现三种吸附剂的最佳酸度为pH5.0，磷酸修饰菌能在很短的时间内达到吸附平衡，柠檬酸修饰菌需要12h，马来酸酐修饰酵母菌对牛血红蛋白几乎不吸附。磷酸、柠檬酸修饰酵菌对牛血红蛋白的吸附容量较大。分别为309.8mg.g和369.8mg.g。与未修饰菌相比吸附容量有了很大的提高。

关键词：小分子酸修饰柠檬酸磷酸马来酸酐分离纯化啤酒废酵母菌

硫脲修饰啤酒废酵母吸附Hg^(2+)的性能

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化学与生物工程 2010年第1期27卷 23-26页

作者：黄冰孙小梅李步海中南民族大学化学与材料科学学院分析化学国家民委重点实验室湖北武汉430074

以戊二醛为交联剂,将硫脲修饰到啤酒废酵母菌上,合成了一种新型吸附剂。用电子显微镜、红外光谱以及光电子能谱对菌体的结构进行了表征。考察了交联剂用量、溶液pH值、金属离子初始浓度、吸附时间等对菌体吸附Hg2+的影响。结果表明,25℃... 详细信息

以戊二醛为交联剂,将硫脲修饰到啤酒废酵母菌上,合成了一种新型吸附剂。用电子显微镜、红外光谱以及光电子能谱对菌体的结构进行了表征。考察了交联剂用量、溶液pH值、金属离子初始浓度、吸附时间等对菌体吸附Hg2+的影响。结果表明,25℃时,修饰菌在pH值1.5条件下吸附60 min,对Hg2+的饱和吸附容量为58.9 mg.g-1,吸附过程符合准二级方程,吸附为Langmuir单分子层化学吸附。用该吸附剂处理加标准汞的自来水样,平均Hg2+吸附率为71.4%。

关键词：硫脲啤酒废酵母菌修饰 Hg2+ 吸附