国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

TG酶、Pepsin酶、Papain酶交聯磁性微球對四環(huán)素吸附性研究

2016-02-17 03:11:48楊繼濤陳林霞王剛剛
食品工業(yè)科技 2016年24期
關鍵詞:吸附性等溫線微球

楊繼濤,陳林霞,王剛剛,劉 杰,楊 敏

(1.甘肅農業(yè)大學理學院,甘肅蘭州 730070;2.甘肅農業(yè)大學農業(yè)資源化學與應用研究所,甘肅蘭州 730070;)

TG酶、Pepsin酶、Papain酶交聯磁性微球對四環(huán)素吸附性研究

楊繼濤1,2,陳林霞1,王剛剛1,劉 杰1,楊 敏1,2

(1.甘肅農業(yè)大學理學院,甘肅蘭州 730070;2.甘肅農業(yè)大學農業(yè)資源化學與應用研究所,甘肅蘭州 730070;)

利用戊二醛將谷氨酰胺轉氨酶(TG)、胃蛋白酶(Pepsin)、木瓜蛋白酶(Papain)交聯負載到氨基化磁性微球(AMM)上,制備出不同的固載酶的磁性吸附劑;使用掃描電子顯微鏡與紅外光譜分析其結構特征,并研究酸度、初始濃度、吸附時間及溫度對水中四環(huán)素吸附性的影響。結果表明:三種材料的靜態(tài)吸附均為吸熱過程,符合二級動力學方程及Freundlich吸附等溫線,吸附機理為多層的化學吸附過程;在相同吸附溫度下,吸附速率順序為Pepsin-AMM>Papain-AMM>TG-AMM;當吸附溫度為318 K時,吸附均為自發(fā)過程,其最大吸附量分別為99.72、64.97和67.52 mg/g。

磁性微球,四環(huán)素,吸附等溫線,吸附動力學

四環(huán)素(Tetracycline,簡稱TC)是一種廣譜的抗生素,具有殺菌作用,用于治療和預防疾病,由于生產成本低廉,也用作飼料添加劑來提高養(yǎng)殖業(yè)禽畜的健康度[1-2]。四環(huán)素如同其它抗生素一樣不能完全被人類與動物吸收,較大部分的攝入量是通過排泄物流入到環(huán)境中,由于其本身具有抑菌作用,微生物的降解過程不能將其有效地從環(huán)境中去除,如同重金屬一樣具有累積性,會造成水體、土壤的長期污染[3-4]??股亻L期服用會使病菌產生很強的耐藥性,所以各國均對肉食品中四環(huán)素族抗生素的殘留情況加強了監(jiān)控和檢測,我國在無公害畜禽肉安全要求中規(guī)定的最高限量為100 μg/kg[5-7]。肉類食品工業(yè)化的進程,造成了四環(huán)素的排放問題,水與土壤中四環(huán)素不經處理又會回流到餐桌上,這種惡性循環(huán)產生的累積效應日益顯著,已經成為人們關心的食品安全問題[8-9]。近些年來,以生物質材料作為吸附劑處理四環(huán)素污染受到了廣泛關注,已報道的研究中如杏果殼[10]、澳洲堅果殼[11]、鳶尾[12]、玉米秸稈[13]等,這些原料經過改性煅燒后,變?yōu)榛钚蕴啃臀絼?另一類如殼聚糖[14]、酵母菌[15]、花生殼[16]經過化學改性修飾,加強了材料的吸附性,以上吸附劑均對水中的四環(huán)素具有較好的吸附作用,具有可降解性,且制備工藝簡單,實現了變廢為寶。

四氧化三鐵是具有生物相容性的磁性材料,其制備簡單并且具有磁力響應的特質,為多學科熱點研究方向[17]。利用共沉淀與水熱法來制備四氧化三鐵磁性微球,后將酶蛋白固載到磁性微球上,開發(fā)出具有磁特性的復合酶材料在食品工業(yè)已有廣泛的研究[18-19]。谷氨酰胺轉氨酶(Transglutaminase,簡稱TG)是一種交聯性的酶,可通過分子交聯及脫氨反應,使蛋白質結構發(fā)生變化,胃蛋白酶(Pepsin)與木瓜蛋白酶(Papain)是一種水解性酶,可以將蛋白質分解為小的肽段,以上三種酶是食品工業(yè)中使用廣泛的酶制劑[20]。Pepsin酶和Papain酶固載于功能化磁性微球的研究報道較多,吳文兵等[21]利用Fe3O4磁性微球固載Papain酶,優(yōu)化了固載條件,應用于啤酒蛋白質的水解;周冉等[22]利用Fe3O4磁性微球交聯Papain酶,并外層包裹了二氧化硅,測定了其酶的活力變化;趙良忠等[23]利用反相懸浮交聯法制備殼聚糖微球,利用化學共轉化法制備出磁性殼聚糖微球,對Pepsin酶吸附性進行了比較。固載交聯TG酶、Pepsin酶和Papain酶的磁性材料對水中四環(huán)素吸附研究未見報道。

本研究利用共沉淀法制備氨基化Fe3O4磁性微球(amination magnetic microsphere,簡稱AMM),使用戊二醛將TG酶、Pepsin酶和Papain酶分別交聯在AMM上,制備出TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM三種磁性蛋白復合材料作為吸附劑,考察吸附時間、吸附濃度、吸附溫度及pH等因素對水中四環(huán)素的吸附能力的影響,計算吸附等溫線、熱力學及動力學相關參數,為吸附機理深入研究奠定基礎,以期擴展酶交聯磁性微球的應用方向并提供理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

氯化鐵(FeCl3·6H2O)、氯化亞鐵(FeCl2·4H2O)、戊二醛、濃鹽酸、氫氧化鈉、無水乙醇 上述試劑均為分析純;3-氨基丙基三乙氧基硅烷 薩恩化學技術上海有限公司;四環(huán)素 純度>98% 阿拉丁化學試劑;谷氨酰胺轉氨酶(3000 U/g)、胃蛋白酶(100000 U/g)、木瓜蛋白酶(200000 U/g) 食品級,深圳恒生生物科技公司。

JA2003型精密電子天平 上海良平儀器儀表有限公司;酸度計PHS-3C 上海精密科學儀器有限公司;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;SHZ-A型水浴恒溫振蕩器 江蘇金壇市環(huán)宇科學儀器廠;傅立葉紅外光譜儀 美國Digilab FTS3000型;日立 S-4800掃描電鏡 日本Hitachi公司;SB-25-12DT超聲波清洗機 寧波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 酶交聯磁性材料的制備

1.2.1.1 共沉淀法制備AMM 稱取6.0 g氯化鐵和2.85 g氯化亞鐵加入500 mL蒸餾水溶解,在機械攪拌氮氣保護下,向溶液中緩慢滴加0.1 mol/L NaOH溶液,調節(jié)pH至10,油浴60 ℃加熱反應40 min,即有Fe3O4磁性顆粒生成,利用磁鐵沉降棄去上清液,沉降物用蒸餾水洗滌兩次后,再加入10.0 mL 3-氨基三乙氧基硅烷,50%乙醇溶液100 mL,油浴加熱回流反應12 h,磁鐵沉降出磁性顆粒,蒸餾水洗滌兩次,無水乙醇洗滌一次后烘干待用,即得AMM[18]。

1.2.1.2 TG酶、Pepsin酶和Papain酶交聯AMM 稱取4 g TG酶溶解于100 mL蒸餾水中,后加入4 g AMM,超聲分散30 min,頻率為40 KHz,轉移至三口燒瓶中,在機械攪拌氮氣保護下,低速滴加2.5%戊二醛水溶液10 mL,滴加完畢后,油浴50 ℃加熱反應6 h,利用磁鐵沉降分離出磁性材料,再用蒸餾水洗滌三次后真空干燥待用,即得TG-AMM;Pepsin-AMM及Papain-AMM制備方法同上。

1.2.2 吸附劑的性狀表征 利用掃描電鏡對AMM、TG-AMM、Pepsin-AMM、Papain-AMM四種材料表面形態(tài)進行掃描觀察;使用傅立葉紅外光譜儀,對四種材料進行紅外光譜比對分析,KBr壓片,掃描波數范圍400~4000 cm-1。

1.2.3 TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM對水中四環(huán)素吸附性研究

1.2.3.1 四環(huán)素標準曲線繪制 配制梯度濃度(5、10、15、20、25、30、35、40、45、50 mg/L)四環(huán)素溶液,使用紫外分光光度計(波長λ=360 nm),測其對應濃度的吸光度值,繪制出線性標準曲線,并將TG酶、Pepsin酶、Papain酶分別配置成50 mg/L水溶液,相同條件下測定其吸光度,同比于50 mg/L四環(huán)素水溶液[11,24]。

1.2.3.2 靜態(tài)吸附實驗條件 使用0.1 mol/LHCl和NaOH溶液來調節(jié)酸度,實驗過程在避光或者弱光條件下進行;四環(huán)素水溶液每次準確移取50 mL放入到100 mL具塞的錐形瓶中,加入吸附劑后,置于水浴恒溫搖床中進行吸附,搖床速率設定為100 r/min;每次吸附實驗吸附劑均為TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM平行操作,質量均為50 mg;吸附完畢后,用磁鐵沉降吸附劑后取上清液測定殘留的濃度,計算不同吸附劑的吸附量,吸附量的計算公式如下:

吸附量=(C0-Ce)×V/M

式中,C0為初始濃度,mg/L;Ce為吸附平衡后離子的濃度,mg/L;V為吸附溶液的體積,L;M為吸附劑質量,g。

1.2.3.3 酸度對吸附性影響 在靜態(tài)吸附實驗條件下,配制梯度pH為3、4、5、6、7、8、9、10,濃度為50 mg/L四環(huán)素水溶液,吸附時間為24 h,吸附溫度設為303 K,實驗平行測定三次,考察不同pH條件下吸附劑對水溶液中四環(huán)素的吸附量。

1.2.3.4 吸附時間對吸附性的影響 在靜態(tài)吸附實驗條件下,吸附濃度為50 mg/L,pH為7.0±0.1,吸附時間分別為10、20、30、40、50、60、120、180、240、300、360、720、1440 min,吸附溫度設為303 K,實驗平行測定三次,計算不同吸附時間的吸附量并擬合準一級吸附動力學方程,準二級吸附動力學方程,內擴散方程,表述如下:

準一級吸附動力學方程:ln(qe-qt)=lnqe-k1t

內擴散方程:qt=kit0.5+I

以上公式中,qt為t時刻的吸附量(mg/g);qe為平衡吸附量(mg/g);k1為準一級速率常數(min);k2為準二級速率常數(g/mg·min);ki為內擴散速率常數(mg/g·min);I為內擴散方程參數(mg/g)。

1.2.3.5 不同初始濃度和吸附溫度對吸附性的影響 在靜態(tài)吸附實驗條件下,配制梯度濃度(10、20、30、40、50、60、70、80 mg/L)四環(huán)素溶液三組,pH為7.0±0.1,分別在吸附溫度為288、303、318 K進行吸附,吸附時間為24 h,實驗平行測定三次,計算不同初始濃度及不同吸附溫度下的吸附量,計算并擬合Langmuir、Freundlich、Temkin吸附等溫線,其方程表述如下:

Langmuir吸附等溫線方程:1/qe=1/(qmbCe)+1/qm

Freundlich吸附等溫線方程:lnqe=lnKF+(1/n)lnCe

Temkin吸附等溫線方程:qe=Bln(kTCe)

以上公式中,Ce為平衡吸附濃度(mg/L);qe為平衡時吸附量(mg/g);qm為理論飽和吸附量(mg/g);b為Langmuir常數;KF和n為Freundlich吸附常數;kT和B為Temkin吸附常數。

2 結果與討論

2.1 結構表征

2.1.1 掃描電鏡 AMM,TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM掃描電鏡圖如圖1所示。

圖1 AMM,TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM掃描電鏡圖(10000×)Fig.1 SEM pictures of AMM,TG-AMM,Pepsin-AMM and Papain-AMM(10000×)

從AMM掃描電鏡圖可以看出,材料表面排布有序,由規(guī)則球體形狀的顆粒相互聚集形成,其顆粒直徑為20~30 nm;從TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM掃描電鏡圖可以看出,磁性微球結構在交聯前后發(fā)生了較大的變化,磁性微球之間發(fā)生了團聚,形成了形狀不規(guī)則的顆粒,顆粒直徑變大,說明材料外層包裹了酶蛋白材料;TG-AMM其材料表面比較平滑,而Pepsin-AMM和Papain-AMM材料表面比較粗糙,部分截面形成一定的層狀特征,以上吸附劑與四環(huán)素水溶液接觸時,TG-AMM接觸面積少于Pepsin-AMM和Papain-AMM,表明TG-AMM吸附速度相比較慢。

2.1.2 紅外光譜 Fe3O4磁性微球及吸附劑的紅外光譜如圖2所示。

圖2 AMM,TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM紅外光譜圖Fig.2 The infrared spectra of AMM,TG-AMM, Pepsin-AMM and Papain-AMM

從圖2可以看出,AMM、TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM紅外譜圖比對具有較好的相似性,均具有Fe3O4材料的特征吸收峰,其中在586 cm-1處的吸收峰,為Fe-O鍵的振動峰,在3438 cm-1處的吸收峰,為Fe3O4表面結構中的-OH基團的伸縮振動吸收峰,可證明在交聯反應過程里,Fe3O4內磁核未發(fā)生其它的化學變化;其中TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM在1633 cm-1左右均出現吸收峰,是酰胺鍵中C=O的特征吸收峰,說明幾種酶蛋白均通過戊二醛交聯固載到了磁核材料表面[25]。

2.2 吸附實驗結果分析

2.2.1 四環(huán)素標準曲線 濃度為50 mg/L TG酶、Pepsin酶、Papain酶水溶液,在波長λ=360 nm測得吸光度分別為0.001、0、0,同濃度四環(huán)素水溶液吸光度為1.620,說明TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM三種吸附材料,不會影響到四環(huán)素濃度測定的準確度;四環(huán)素線性回歸方程為Y=0.0326X-0.00973,其中X為四環(huán)素的濃度,mg/L,Y為吸光度,其擬合系數為R2=0.9991。

2.2.2 pH對四環(huán)素吸附性的影響 pH對吸附性的影響結果如圖3所示。

圖3 pH對四環(huán)素吸附性的影響Fig.3 Effect of solution pH on adsorption of TC onto TG-AMM,Pepsin-AMM and Papain-AMM

2.2.3 吸附動力學 不同吸附時間對四環(huán)素吸附量的影響如圖4所示。

圖4 吸附時間對吸附量影響Fig.4 Effect of contract time for TC adsorption onto TG-AMM,Pepsin-AMM and Papain-AMM

從圖4可以看出,三種吸附劑在0~120 min之間均為快速吸附,吸附量接近于線性遞增;在120~360 min之間時,三種吸附劑吸附速率開始降低,但是Pepsin-AMM吸附速率降低較小,依舊接近于快速吸附,而TG-AMM與Papain-AMM吸附速率降低幅度較大;在360~1440 min時,三種吸附劑速率降為慢吸附過程,吸附緩慢接近于吸附的飽和峰值,其擬合相關的動力學方程見圖5~圖7。

圖5 準一級動力學方程擬合Fig.5 Pseudo-first-order kinetics for TC adsorption onto TG-AMM, Pepsin-AMM and Papain-AMM

圖6 準二級動力學方程擬合Fig.6 Pseudo-second-order kinetics for TC adsorption onto TG-AMM, Pepsin-AMM and Papain-AMM

圖7 內擴散動力學方程擬合Fig.7 Intraparticle diffusion kinetics for TC adsorption onto TG-AMM,Pepsin-AMM and Papain-AMM

從圖5~圖7可以看出,從吸附動力學的線性關系相比較來看,準二級動力學方程擬合程度高,說明三種吸附劑均以化學吸附為主,相關動力學參數見表1[27]。

表1 吸附動力學參數

表2 吸附劑對四環(huán)素的吸附等溫線擬合參數

TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM的吸附均滿足準二級動力學方程,其擬合系數R2分別達到0.9999、0.9901與0.999,擬合度非常高;實驗中測定的平衡吸附量(qe,exp),TG-AMM為19.53 mg/g,Pepsin-AMM為30.57 mg/g,Papain-AMM為25.94 mg/g,而準二級動力學方程計算推導出的平衡吸附量(qe,cal),TG-AMM為15.55 mg/g,Pepsin-AMM為29.72 mg/g,Papain-AMM為24.64 mg/g,Pepsin-AMM和Papain-AMM平衡吸附量實驗值與計算值之間偏差很小,更加驗證了準二級動力學方程的合理性,而TG-AMM的計算值與實驗值相差較大,說明了TG-AMM吸附為慢吸附過程,達到飽和吸附時間大于24 h。

2.2.4 吸附等溫線 不同溫度條件下吸附等溫線實驗結果如圖7~圖9所示。

圖7 TG-AMM在不同溫度下對四環(huán)素吸附等溫線Fig.7 Adsorption isotherms for TC adsorption onto TG-AMM at different temperatures

圖8 Pepsin-AMM在不同溫度下對四環(huán)素吸附等溫線Fig.8 Adsorption isotherms for TC adsorption onto Pepsin-AMM at different temperatures

圖9 Papain-AMM在不同溫度下對四環(huán)素吸附等溫線Fig.9 Adsorption isotherms for TC adsorption onto Papain-AMM at different temperatures

從圖7~圖9可以看出,在同一吸附溫度下,吸附量與平衡濃度隨著初始濃度的增大而增加,最終接近到最大吸附量,體現了典型的吸附變化趨勢,故Langmuir,Freundlichr及Temkin等溫吸附線相關擬合性較高,其相關參數見表2。

從表2可以統計出,TG-AMM在吸附溫度288、303和318 K,Langmuir、Freundlich及Temkin吸附等溫線平均擬合系數(R2分別為0.9611、0.9604、0.9323,Pepsin-AMM平均擬合系數(R2分別為0.9577、0.9840、0.9381,Papain-AMM平均擬合系數(R2分別為0.9624、0.9847、0.9234;TG-AMM,Pepsin-AMM和Papain-AMM對于Freundlich及Langmuir吸附等溫線擬合程度較高,相比之下Temkin吸附等溫線擬合程度低不適用說明吸附過程。

表3 吸附劑對四環(huán)素吸附的熱力學參數

Langmuir吸附等溫線建立在單分子層吸附基礎上,Freundlich吸附等溫線建立在多分子層吸附基礎上[27]。Pepsin-AMM和Papain-AMM吸附過程更符合Freundlich吸附等溫線,偏向于多分子層吸附。在Langmuir吸附等溫線中,Pepsin-AMM的最大理論吸附量為64.97 mg/g,吸附溫度為318 K;Papain-AMM的最大理論吸附量為67.52 mg/g,吸附溫度為318 K;TG-AMM的最大理論吸附量為201.7 mg/g,吸附溫度為288 K,溫度降低使得最大吸附量上升,主要原因應是TG-AMM吸附速率過慢造成的,擬合其最大理論吸附量出現了偏差,故其吸附過程不適用于Langmuir吸附等溫線,更適用于Freundlich吸附等溫線,偏向于多分子層吸附。

Freundlich吸附等溫線系數1/n在0.1~0.5范圍內,屬于吸附容易發(fā)生,其值越大,表明吸附越困難,當1/n≥2時,屬于吸附難以發(fā)生[28]。Pepsin-AMM和Papain-AMM的1/n為0.4~0.6之間,說明其吸附是相對容易進行的,而TG-AMM的1/n為0.75~1之間,說明吸附相對較難進行。

2.2.5 吸附熱力學 將吸附等溫線的實驗結果,利用熱力學公式lnKc=ΔS0/R-ΔH0/RT以及ΔG0=-RTlnKc,計算出吸附熱力學參數,其中Kc為吸附熱力學平衡常數;ΔG0為吸附標準吉布斯自由能變值,kJ/mol;R為氣體摩爾常數8.314 J/(mol·K);T為吸附溫度,K;ΔH0為吸附標準焓變,kJ/mol;ΔS0為吸附標準熵變值,kJ/(mol·K)[29]。TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM對四環(huán)素吸附的熱力學參數如表3所示。

分析表3可知,在靜態(tài)吸附條件下,TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM對四環(huán)素吸附ΔHo均大于0,說明吸附過程整體是吸熱過程;ΔGo隨著溫度的升高,其值變小,說明升溫有助于吸附,符合吸熱型吸附過程的特點,當吸附溫度不斷升高時,三種吸附劑的ΔGo先后出現了負值,說明吸附過程具有了自發(fā)性,吸附速率均變快,當吸附溫度變化時,ΔGo變化幅度較大,說明吸附溫度對吸附影響是比較顯著的。三種吸附劑的ΔSo大于0,說明四環(huán)素吸附到吸附劑上后,與酶蛋白材料之間結合點增多,故吸附劑的混亂度在增大,也說明了吸附劑外層的酶蛋白的酰胺鍵與水中四環(huán)素中極性基團由于電荷吸引而發(fā)生了化學吸附。

2.2.6 不同生物質吸附劑的最大吸附量比較 吸附溫度為318 K時,相比于其它生物質吸附劑最大吸附量如圖10所示[11,14-16]。

圖10 不同吸附劑對四環(huán)素最大吸附量比較Fig.10 Comparison of maximum adsorption capacity of various adsorbents for TC

從圖10可以看出,TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM對四環(huán)素最大吸附量均高于殼聚糖及磁性酵母菌,而低于活性炭(澳洲堅果殼)與改性花生殼;澳洲堅果殼與花生殼為生物質材料,雖然吸附容量較高,但是上述吸附劑均無磁特性,不具有磁性材料的分離便捷性;磁性吸附菌為吸附菌固載在Fe3O4的復合型材料,雖然具有與三種酶材料相似的結構特點,但是其最大吸附容量較低,相比來看TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM為使用便捷,吸附容量較高的吸附材料。

3 結論

利用共沉淀法制備出氨基化Fe3O4磁性微球,使用戊二醛交聯劑,將TG酶、Pepsin酶、Papain酶分別交聯在磁性微球上,使用掃描電鏡和紅外光譜比對分析了交聯前后磁性材料的表面形貌變化及分子結構中基團特征,證明三種酶均交聯固載在磁性材料上,其材料外層基團主要為酶蛋白的酰胺基,通過對水中四環(huán)素的靜態(tài)吸附實驗表明:TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM對四環(huán)素吸附是一種吸熱過程,吸附溫度的提升有助于吸附,吸附過程均是以多層次的化學吸附為主,并滿足準二級吸附動力學方程及Freundlich吸附等溫線,當吸附溫度為318 K時,三種吸附材料均為自主吸附,TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM在pH為5~7吸附量較高,在pH=7時,其吸附速率的順序為:Pepsin-AMM>Papain-AMM>TG-AMM。TG-AMM、Pepsin-AMM和Papain-AMM均對水中四環(huán)素具有較好的去除效果,綜合比較而言,Pepsin-AMM具有較好的吸附性能,可以應用為水處理材料來降低水中四環(huán)素的含量及對食品中四環(huán)素殘留物的檢測,實現了酶材料的拓展應用。

[1]S A Sassman,L S Lee. Sorption of Three Tetracyclines by Several Soils:Assessing the Role of pH and Cation Exchange[J]. Environmental Science & Technology,2005,39(19):7452-7459.

[2]Holmstr?m K,Gr?slund S,Wahlstr?m A,et al. Antibiotic use in shrimp farming and implications for environmental impacts and human health[J]. International Journal of Food Science & Technology,2003,38(3):255-266.

[3]邵一如,席北斗,曹金玲,等. 抗生素在城市污水處理系統中的分布及去除[J]. 環(huán)境科學與技術,2013(7):85-92.

[4]周啟星,羅義,王美娥. 抗生素的環(huán)境殘留、生態(tài)毒性及抗性基因污染[J]. 生態(tài)毒理學報,2007,2(3):243-251.

[5]王健,賁偉偉,強志民,等. 我國養(yǎng)豬業(yè)廢棄物中四環(huán)素類、磺胺類抗生素及相關抗性基因污染研究進展[J]. 生態(tài)毒理學報,2015,10(5):2-10.

[6]張大文,王冬根,胡麗芳,等. 豬肉產品中四環(huán)素類藥物殘留風險評估[J]. 農產品質量與安全,2014(6):34-37.

[7]中華人民共和國衛(wèi)生部. GB/T 5009.116-2003 畜、禽肉中土霉素、四環(huán)素、金霉素和強力霉素殘留量的測定(高效液相色譜法)[s].北京:中國標準出版社,2003.

[8]袁冬梅,李一婧. 養(yǎng)殖水產品中四環(huán)素類抗生素殘留的高效液相色譜測定法[J]. 食品工業(yè)科技,2008(1):281-281.

[9]Chen K,Geng S,Huang J K,et al. Editorial for the special issue on food safety in China[J]. Journal of Integrative Agriculture,2015,14(11):2135-2135.

[10]Mojtaba Hedayati Marzbali,Mohamad Esmaieli,Hossein Abolghasemi,et al. Tetracycline adsorption by H3PO4-activated carbon produced from apricot nut shells:A batch study[J]. Process Safety and Environmental Protection,2016.

[11]Martins A C,Pezoti O,Cazetta A L,et al. Removal of tetracycline by NaOH-activated carbon produced from macadamia nut shells:Kinetic and equilibrium studies[J]. Chemical Engineering Journal,2015,260:291-299.

[12]李鋼. 鳶尾活性炭的制備及對四環(huán)素和Ni(Ⅱ)吸附特性的研究[D].濟南:山東大學,2014.

[13]劉江國,李杰霞,陳玉成,等. 改性玉米秸稈對四環(huán)素廢水的吸附研究[J]. 環(huán)??萍?2009,15(4):27-30.

[14]Jin K,Liu H,Zheng Y M,et al. Systematic study of synergistic and antagonistic effects on adsorption of tetracycline and copper onto a chitosan[J]. Journal of Colloid & Interface Science,2010,344(1):117-125.

[15]粟順興,雷俊茹,張中杰. 磁性酵母茵微球體的制備及吸附四環(huán)素的研究[J]. 應用化工,2012(12):2099-2102.

[16]劉希,張宇峰,羅平. 改性花生殼對四環(huán)素類抗生素的吸附特性研究[J]. 環(huán)境污染與防治,2013,35(5):35-39.

[17]Yang C,Wu J,Hou Y. Fe3O4nanostructures:synthesis,growth mechanism,properties and applications.[J]. Chemical Communications,2011,47(18):5130-41.

[18]侯鑒璇. 磁性材料的制備及其在固定化酶方面的應用[D]. 北京:北京化工大學,2014.

[19]王冰,王云普,曾家豫,等. 沙蒿膠磁性微球固定化脂肪酶及部分理化性質的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2008(1):143-145.

[20]張春紅. 食品酶制劑及應用[M].北京:中國計量出版社,2008:150-240.

[21]吳文兵,楊婉身,王顯祥. 氨基磁性微球固定化木瓜蛋白酶及其應用[J]. 生物技術,2010,20(5):78-81.

[22]周冉,常明,王飛,等. 仿生硅化-磁性Fe3O4固定化木瓜蛋白酶的性質[J]. 食品工業(yè)科技,2014,35(12):180-183.

[23]趙良忠,劉靜霆,任光云,等. 磁性殼聚糖微球固定化胃蛋白酶的研究[J]. 食品科學,2008,29(11):316-323.

[24]Chao Y,Zhu W,Chen F,et al. Commercial Diatomite for Adsorption of Tetracycline Antibiotic from Aqueous Solution[J]. Separation Science & Technology,2014,49(14):2221-2227.

[25]王建芝. 功能化磁性納米材料的制備及其固定化酶的研究[D]. 甘肅:蘭州大學,2015.

[26]Brigante M,Schulz P C. Remotion of the antibiotic tetracycline by titania and titania-silica composed materials[J]. Journal of Hazardous Materials,2011,192(3):1597-608.

[27]近藤精一.吸附科學[M].北京:化學工業(yè)版社,2006:10-200.

[28]Adriano W S,Veredas V,Santana C C,et al. Adsorption of amoxicillin on chitosan beads:Kinetics,equilibrium and validation of finite bath models[J]. Biochemical Engineering Journal,2006,27(2):132-137.

[29]Chang P H,Li Z,Yu T L,et al. Sorptive removal of tetracycline from water by palygorskite[J]. Journal of Hazardous Materials,2009,165(1-3):148-155.

[30]王雅群,潘道東. 磁性分子印跡固相萃取食品中的四環(huán)素類抗生素殘留[J]. 食品工業(yè)科技,2015,36(18):53-58.

Study on adsorption of tetracycline by magnetic microsphere crosslinked with TG,Pepsin and Papain

YANG Ji-tao1,2CHEN Lin-xia1,WANG Gang-gang1,LIU Jie1,YANG Min1,2

(1.College of Science,Gansu Agricultural University,Lanzhou,Gansu,China 730070; 2.Institute of Agricultural Resources Chemistry and Application, Gansu Agricultural University Lanzhou,Gansu,China 730070)

Different enzyme-immobilized magnetic adsorbents were prepared by using glutaraldehyde to crosslink TG,Pepsin and Papain on amination magnetic microspheres. The adsorbents structure characteristics were analyzed by scanning electron microscope and infrared spectroscopy. The effect of initial concentration,adsorbent temperature,time and acidity on the adsorption of tetracycline in aqueous solution was investigated. Experimental results showed that the static adsorption accorded with the Pseudo-second-order kinetic and Freundlich adsorption isotherm,adsorption mechanism was not only multilayer chemical adsorption process but also endothermic process. Under the same adsorption temperature,the adsorption rate of order was Pepsin-AMM>Papain-AMM>TG-AMM. In the adsorption temperature was 318 K,adsorption process was spontaneous,the maximum adsorption capacities were 99.72,64.97 and 67.52 mg/g.

magnetic microsphere;tetracycline;adsorption isotherm;adsorption kinetics

2016-06-30

楊繼濤(1981-),男,理學碩士,講師,研究方向:食品化學與生物質村料開發(fā),E-mail:

國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(20151073303)。

TS201.6

A

1002-0306(2016)24-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.24.000

猜你喜歡
吸附性等溫線微球
低溫吸附劑的低溫低壓吸附等溫線分布研究
懸浮聚合法制備窄尺寸分布聚甲基丙烯酸甲酯高分子微球
絲瓜絡吸油測試及組成結構分析
帶燈的隔板
TiO2/PPy復合導電微球的制備
大日本印刷公司開發(fā)出吸附性低強度高的包裝薄膜
石油化工(2015年9期)2015-08-15 00:43:05
可吸收止血微球在肝臟部分切除術中的應用
如何在新課改背景下突破等溫線判讀中的難點
復凝法制備明膠微球
河南科技(2014年22期)2014-02-27 14:18:07
高爐料面溫度場等溫線的智能提取方法
旌德县| 镇沅| 榆中县| 洱源县| 青海省| 永顺县| 五华县| 浦东新区| 富源县| 赣榆县| 渭南市| 龙岩市| 桑植县| 双峰县| 昭平县| 莒南县| 仁怀市| 永顺县| 宁津县| 新建县| 枣强县| 夏津县| 抚州市| 溧阳市| 新绛县| 于田县| 临湘市| 蓬溪县| 新泰市| 嘉善县| 柳州市| 廊坊市| 保靖县| 丹凤县| 蛟河市| 于都县| 双峰县| 龙川县| 鹤山市| 长汀县| 板桥市|