[发明专利]表面固定生物物质的基芯包衣载体及其制备方法

说明书

本发明属于固定生物活性物质的技术领域，具体涉及一种表面固定生物物质的基芯包衣载体及其制备方法。

固定生物活性物质的技术归纳为共价法、吸附法和包埋法三大类。共价法是将生物活性物质通过共价键与不容性载体相耦联，或把生物活性物质之间直接相耦联的一类固定化方法，可用于共价法的合成载体常见的有丙烯酰胺共聚物、马来酸酐(顺丁烯二酸酐)共聚物、甲基丙烯酸共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯醇、氨基酸共聚物等。天然载体常见的有明胶、琼脂糖、葡聚糖、纤维素、多孔玻璃、淀粉等。该法的缺点是操作复杂，反应剧烈，条件不易控制，易引起蛋白质结构和活性中心被破坏；吸附法的缺点是结合力弱，活性物质易从载体上脱落，因此本法在工业产生中不常应用；包埋法虽然具有操作简单，生物物质的活性高等优点，但仍不适用于和大分子物质起作用的生物物质的固定化。

中国专利公开了一种“将生物物质固定在基物上的方法”公告号为1166204，其方法是在固定基物上配备具有键合活性NH_x-基因的Si₃H₄表面上，经化学反应使生物物质与该基团耦联的方法。该法的缺点是：(1)基物表面配备具有键合活性NH_x-基因的Si₃H₄工艺复杂，反应剧烈，条件不易控制，配备过程中产生大量污染环境的废物；(2)基物中的Si₃H₄等易引起蛋白质结构和生物活性中心的破坏，固定后的生物物质活性低等。

另外，中国专利还公开了一种“固定化微生物细胞和酶的膜状载体”公告号为2132750，其特征是由网状结构支撑层及附着于该织物两侧的包埋有微生物细胞和酶的两凝胶层组成。该固定法属于包埋法，其优点是操作简单，生物物质活性高，其缺点是该法不适应于固定和大分子物质起作用的生物物质。

现有固定化生物活性物质的载体，无论是颗粒、膜、胶胨，还是微量反应板等都存在有原料用量都较大，所需设备较多，制备工艺复杂，中间废液/毒液多，环境/水污染严重等缺陷，而且往往由于所用原料单一，制成的载体性能不太理想，不适应在工业化大生产中的重复使用和连续操作。

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处而提供了一种基芯包衣载体材料来源广泛、所需设备和制备工艺简单、固定后性能优良，无环境污染的表面固定生物物质的基芯包衣载体及其制备方法。

本发明是这样实现的：表面固定生物物质的基芯包衣载体，其特征是所述的基芯包衣载体的基芯上包有包衣层。包衣层将有一定形状的不溶性材料的基芯包衣制成载体，以达到节约成本，减少环境污染的目的。

本发明的基芯包衣载体的形状为微粒/珠或膜片状。具体形状可根据表面固定化生物物质的要求选择。

本发明表面固定生物物质的基芯包衣载体，其特征在于载体的基芯为颗粒状/珠状或膜片状的不溶性有形材料的定型物。所述的不溶性有形材料的定型物一般可用作基芯的原料有：砂粒、豆粒、米粒、玻璃粒、可装柱用的各种树脂粒、活性碳粒等颗粒状物；金属珠、玻璃珠、珍珠等珠状物或叶片、石英片、木片、纤维素及其衍生物膜片、纸片、各种类型的塑料片等膜片状物的一种或多种混合物，其中较好用的有：各种树脂粒、活性碳粒、纤维素及其衍生物的膜片、各种类型的塑料膜片等。

基芯包衣载体的包衣剂，可先用硅胶、明胶、琼脂糖、葡聚糖、聚乙烯醇、聚苯乙烯、合成树脂、海藻酸钠等一种或多种混合物；较好用的有明胶、琼脂糖、葡聚糖、聚乙烯醇、聚苯乙烯等一种或多种混合物。

如果需要，可根据包衣剂的情况，选择理化改性剂，对载体表面进行化学的或物理的改进处理。一般可用于理化改性的材料有：聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、纤维素及其衍生物等的一种或多种混合物。较好的改性剂有：聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇等一种或多种混合物，如所用包衣剂中已有上述改性剂中的一种或多种，且包衣后载体性能优良，则该载体也可不用改性直接固定生物物质。

本发明所述的活化剂物质有：-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)、戊二醛、乙烯、顺丁烯二酸酐共聚物(EMA)、CNBr、NaIO₄、均-三嗪纤维素等一种或多种混合物，其中较好的活化物有：-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)、戊二醛、乙烯、CNBr、NaIO₄等一种或多种混合物。

本发明所述的表面固定生物物质的基芯包衣载体的制备方法，其特征是1、选用不溶性有形材料作为基芯；2、将基芯用包衣剂包衣；3、用活化剂将基芯包衣载体表面活化后与要固定的生物物质结合。

制备方法：