[发明专利]一种微载体固定化脂肪酶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微载体固定化脂肪酶及其制备方法。

背景技术

生物酶的固定化技术是酶工程的核心内容之一，它有效地克服了游离酶在工业化应用中稳定性差、耐热性差、不能重复利用以及不易与产物分离的缺点，极大地推动了生物酶在各个领域的应用，促进了生物技术的迅猛发展。脂肪酶是工业上应用较广的一种酶，它能够在油-水界面上催化水解、酯化、转酯化、内酯合成、多肽合成及手性化合物的拆分等多种反应。脂肪酶的固定化技术已经成为决定脂肪酶应用的关键技术。

脂肪酶固定化的方法有很多种，比较常见的方法包括：吸附法、共价结合法、包埋法和微囊法等。脂肪酶固定化可以只采用一种上述方法，有时因特殊需要也往往采用两种及以上的复合方法进行固定化。脂肪酶常用的固定化载体与其他种类的酶固定化用的载体没有太大区别，主要包括天然多孔材料、各类凝胶、合成树脂和复合改性材料等。目前市场上已经有多种商品化的固定化脂肪酶，其中应用较广的固定化脂肪酶是以颗粒状合成树脂为载体，采用共价结合的方法进行固定化的一类酶。这类固定化脂肪酶具有活力较高、酶载量大、使用寿命长的优点，其缺点是工艺复杂，酶分子经过多个步骤、以共价方式结合在预先制备好的载体上，固定化过程酶活损失严重，工艺对酶自身纯度要求也很高。另外此类固定化酶价格很高，一般在每公斤几千元以上，有的甚至超过万元。

发明内容

本发明的目的是提供一种微载体固定化脂肪酶及其制备方法。

本发明所提供的微载体固定化脂肪酶的制备方法，包括下述步骤：

1)脂肪酶复合液的制备：在脂肪酶溶液中加入所述脂肪酶溶液重量的1％～60％的载体合成用组分，混合均匀得到脂肪酶复合液；

2)将步骤1)制备的脂肪酶复合液经喷雾干燥得到微载体固定化脂肪酶；

所述载体合成用组分是含有预聚物的溶液、分散液或乳液；所述预聚物是聚丙烯酸酯类、聚氨酯类或二者任意比例混合的组分。喷雾过程中载体合成用组分中的预聚物在一定温度下聚合，形成载体。

所述方法中，所述载体合成用组分的含固量(固体含量)为2％-66％，优选含固量为9％-50％，特别优选25％～50％；如9％-16％、9％-32％，16％-32％、30-32％、23％-30％、16％-30％、32％、30％、23％、45％、16％、9％。

所述方法中，所述脂肪酶复合液的脂肪酶活力范围为0～50000U/g溶液但不包括0U/g溶液；优选为6000～20000U/g溶液，如3000～1 8000 U/g、3000-6000 U/g、3000 U/g-10489U/g、6000U/g-10489U/g、5000U/g-6000U/g、3000 U/g-6153U/g、3000 U/g、6000U/g、10489U/g、6153U/g、5000U/g、4000U/g。

所述载体合成用组分的添加量为所述脂肪酶溶液重量的6％～60％，优选为12％-60％，特别优选为20％-60％，如6％-20％、20％-30％、6％-30％、43％-60％、30％-43％、20％、6％、30％、43％、60％。

所述方法中，所述脂肪酶溶液根据需要可以加入质量百分浓度为1～10‰的通用酶稳定剂，所述通用酶稳定剂为PEG、明胶和海藻糖中的一种或两种以上任意混合。通用酶稳定剂的添加量可为10‰、5‰、2‰、1‰；PEG可为PEG8000、PEG6000等。

所述方法中，所述聚丙烯酸酯是以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和丙烯酸中两种或三种以上任意组合为单体进行聚合反应得到的共聚物；所述聚氨酯是多异氰酸酯与低聚多元醇的嵌段共聚物；所述低聚多元醇优选为聚醚二醇或聚酯二醇，所述多异氰酸酯为芳香族异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯；所述芳香族异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯，所述脂肪族二异氰酸酯优选为六次亚甲基二异氰酸酯。

所述聚丙烯酸酯优选为下述1)-6)中任意一项所述的共聚物：

1)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按质量分数比为(1～3)∶(1～4)∶(2～6)的比例聚合反应得到的共聚物；

2)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按质量分数比为1.1∶1.3∶2的比例聚合反应得到的共聚物；

3)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸和丙烯酸异辛酯按质量分数比为6∶4∶3∶2的比例聚合反应得到的共聚物；

4)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯按质量分数比为1∶1∶2的比例聚合反应得到的共聚物；