本發(fā)明涉及酶固定化，尤其涉及一種固定酶的多孔微載體及其制備方法和應(yīng)用、固定酶的方法。

背景技術(shù)：

1、酶是一種高效、綠色、應(yīng)用廣泛的生物催化劑，因其固定化形態(tài)在多種性質(zhì)上均優(yōu)于游離態(tài)，故酶的固定化技術(shù)在不斷發(fā)展。酶的固定技術(shù)是指將天然的游離酶限定在一定空間附著在某固態(tài)結(jié)構(gòu)上而不能自由移動的一種生物技術(shù)，對酶的催化活性和操作穩(wěn)定性具有極大的改善和提升。用于固定酶的載體的選擇尤為重要，合適的固定化載體能有效提高固定化率和催化效率，因而許多新型固定化技術(shù)的研究都圍繞著載體材料展開。酶固定化具有能夠提高催化活性和可重復(fù)使用性，并易于分離、易于操作和降低成本等優(yōu)越策略。

2、傳統(tǒng)的酶固定化技術(shù)主要為物理方法，但是利用物理方法制備的固定化酶一般為表面光滑的球狀對酶的吸附能力較弱，導(dǎo)致其對酶的包載能力較低，與反應(yīng)底物也不能充分接觸，導(dǎo)致其催化效率降低。并且，使用物理方法制備的固定化酶重復(fù)利用率低。如公開號為cn117965519a的中國專利公開了采用包埋法與交聯(lián)法相結(jié)合的方式固定差向異構(gòu)酶，其吸附率僅僅達到24％左右。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種固定酶的多孔微載體及其制備方法和應(yīng)用、固定酶的方法。所述制備方法制備得到的多孔微載體可以提高酶的催化效率和利用率，同時能夠?qū)崿F(xiàn)酶的多次重復(fù)利用的目的。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種固定酶的多孔微載體的制備方法，包括以下步驟：

4、將透明質(zhì)酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺混合，得到預(yù)交聯(lián)水相；

5、將所述預(yù)交聯(lián)水相、分散相和氣體致孔劑混合，進行乳化，得到所述多孔微載體。

6、優(yōu)選的，所述透明質(zhì)酸溶液包括透明質(zhì)酸和水；

7、所述透明質(zhì)酸的質(zhì)量與水的體積比為(0.1～0.5)g：10ml。

8、優(yōu)選的，所述透明質(zhì)酸溶液中的透明質(zhì)酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺的摩爾比為1:(1.2～1.5):(1～1.2)。

9、優(yōu)選的，所述透明質(zhì)酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺的混合在攪拌的條件下進行；

10、所述攪拌的溫度為室溫，轉(zhuǎn)速為100～300rpm，時間為1～5min。

11、優(yōu)選的，所述分散相包括第一分散相和第二分散相；所述第一分散相包括液體石蠟、甘油或硅油；所述第二分散相包括司班80；

12、所述第一分散相和第二分散相的質(zhì)量比為(90～95)：(5～10)；

13、所述氣體致孔劑為碳酸氫銨和/或碳酸氫鈉；

14、所述預(yù)交聯(lián)水相、分散相和氣體致孔劑的質(zhì)量比為(1～2):(10～15):(0.033～0.133)。

15、優(yōu)選的，所述乳化在攪拌的條件下進行；

16、所述攪拌的溫度為35～50℃，轉(zhuǎn)速為700～800rpm，時間為12～48h。

17、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的多孔微載體。

18、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述多孔微載體在固定酶領(lǐng)域中的應(yīng)用。

19、本發(fā)明還提供了一種固定酶的方法，包括以下步驟：

20、將多孔載體和酶溶液混合靜置后，冷凍干燥，得到固定化酶；

21、所述多孔載體為上述技術(shù)方案所述的多孔載體。

22、優(yōu)選的，所述酶溶液的濃度為1000～4000u/g；

23、所述酶溶液中的酶為環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶；

24、所述多孔載體和酶溶液的用量比為(1～3)g：(3～5)ml。

25、本發(fā)明提供了一種固定酶的多孔微載體的制備方法，包括以下步驟：將透明質(zhì)酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺混合，得到預(yù)交聯(lián)水相；將所述預(yù)交聯(lián)水相、分散相和氣體致孔劑混合，進行乳化，得到所述多孔微載體。本發(fā)明所述的多孔載體中含有羥基官能化的透明質(zhì)酸可以通過酰胺交聯(lián)與酶相連；氣體致孔劑產(chǎn)生的氣體發(fā)泡形成了微載體的凹面，不同濃度的氣體致孔劑能夠改善多孔微載體表層的孔隙結(jié)構(gòu)；所述多孔結(jié)構(gòu)可以將酶固定通過共價交聯(lián)固定于載體孔隙中，以達到提高催化效率，并且使得反應(yīng)底物與酶能夠充分反應(yīng)，提高酶利用率，同時實現(xiàn)酶的多次重復(fù)利用的目的。

技術(shù)特征：

1.一種固定酶的多孔微載體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述透明質(zhì)酸溶液包括透明質(zhì)酸和水；

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述透明質(zhì)酸溶液中的透明質(zhì)酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺的摩爾比為1:(1.2～1.5):(1～1.2)。

4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述透明質(zhì)酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺的混合在攪拌的條件下進行；

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述分散相包括第一分散相和第二分散相；所述第一分散相包括液體石蠟、甘油或硅油；所述第二分散相包括司班80；

6.如權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其特征在于，所述乳化在攪拌的條件下進行；

7.權(quán)利要求1～6任一項所述制備方法制備得到的多孔微載體。

8.權(quán)利要求7所述多孔微載體在固定酶領(lǐng)域中的應(yīng)用。

9.一種固定酶的方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述酶溶液的濃度為1000～4000u/g；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及酶固定化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固定酶的多孔微載體及其制備方法和應(yīng)用、固定酶的方法。本發(fā)明提供了一種固定酶的多孔微載體的制備方法，包括以下步驟：將透明質(zhì)酸溶液、1?乙基?(3?二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺和N?羥基琥珀酰亞胺混合，得到預(yù)交聯(lián)水相；將所述預(yù)交聯(lián)水相、分散相和氣體致孔劑混合，進行乳化，得到所述多孔微載體。所述制備方法制備得到的多孔微載體可以提高酶的催化效率和利用率，同時能夠?qū)崿F(xiàn)酶的多次重復(fù)利用的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：王毅,馮杰,孫玉,邢野,何建,楊冰,魏孝強
受保護的技術(shù)使用者：重慶沃肯新材料科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29