[发明专利]一种大孔青霉素酰化酶固定化磁性珠状聚合物载体的制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物载体的制备方法，尤其是涉及一种大孔青霉素酰化酶固定化磁性珠状聚合物载体的制备方法及其用途。

背景技术

青霉素酰化酶即PGA是生产半合成β-内酰胺类抗生素的工业用酶， 其重要的应用在于催化青霉素G生产半合成β-内酰胺类抗生素所需的关键中间体6-氨基青霉烷酸即6-APA。 目前，世界范围内近90%的6-APA是利用固定于天然高分子或合成树脂载体的青霉素酰化酶生物催化剂生产的。尽管固定化PGA在医药工业中的应用已有近三十年，但新型适合于工业化应用的固定化PGA载体的制备研究仍具有一定的挑战性。磁性载体制备固定化酶，固定化酶分离、洗涤和回收操作简便，有利于实现工业化大规模生产，而利用外部磁场控制磁性固定化酶的运动方式和方向，替代传统的机械搅拌方式，能够有效地提高固定化酶的催化效率。

目前制备聚合物磁性微球的方法主要有高分子包埋法，单体聚合法和原位法，其中单体聚合法是在磁性粒子和有机单体存在的条件下, 采用不同的聚合方式，在引发剂作用下聚合制备高分子磁性微球。与包埋法相比，单体聚合法合成磁性聚合物微球的尺度易控制，且球形规整。利用原位法制备高分子磁性微球，微球的磁响应性较弱，且工艺过程复杂，实用性较低。

美国专利公告号为US 4339337公开了一种悬浮聚合制备磁性聚合物微球的方法，是将经亲油化处理的磁性Fe₃O₄微粒和亲油性烯类单体及油性引发剂组成的油相分散在含表面活性剂的水相中，形成水包油型悬浮液，加热引发聚合形成磁性微球。实验结果表明，仅管Fe₃O₄微粒表面经过烃油亲油性处理，但在聚合过程中仍出现团聚，部分Fe₃O₄微粒与烯类单体相发生分离，得到的微球磁性弱，均质性差。

中国专利公告号为CN 1566169A公开了微悬浮聚合法是用油酸类表面活性剂包覆Fe₃O₄微粒后分散于苯乙烯中形成磁流体，磁流体与二乙烯苯和油性引发剂过氧化苯甲酰混合，滴加到含十二烷基硫酸钠和十六醇乳化剂的水溶液中，先引发聚合反应一段时间后，再滴加甲基丙烯酸等功能性单体与水溶性引发剂过硫酸钾水溶液，再进行二次聚合，形成复合微球。分析上述制备过程和实验可知，该发明存在一些不足：（1）采取二次引发聚合，制备程序多，过程长。（2）所制备的磁性微球缺少特异的功能性基团，不利于在生物医学、特别是在固定化酶及细胞分离等领域的应用。

目前还没有一种合成成本低、过程简捷、省去了Fe₃O₄的制备和表面修饰程序、有利于工业化应用的大孔青霉素酰化酶固定化磁性珠状聚合物载体的制备方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种方法独特、合成成本低、过程简捷、省去了Fe₃O₄的制备和表面修饰程序、有利于工业化应用、可以获得磁性、珠状、大孔青霉素酰化酶固定化载体的大孔青霉素酰化酶固定化磁性珠状聚合物载体的制备方法。

本发明的另一目的是该大孔青霉素酰化酶固定化磁性珠状聚合物载体用于青霉素酰化酶固定化制备高活性易分离的固定化酶。

本发明通过如下方式实现：

一种大孔青霉素酰化酶固定化磁性珠状聚合物载体的制备方法，其特征在于：该方法为将Fe²⁺、Fe³⁺盐作为磁源前驱物，通氮下溶解于极性有机溶剂甲酰胺中，用浓氨水调节溶液pH值为8-11后，60-90℃熟化30-60 min，在碱性条件下形成磁流体，表面活性剂作为分散剂，乙烯基化合物为单体，非极性有机物作分散介质，引发剂作用下采用反相悬浮技术进行交联聚合，产物在磁场中用丙酮洗涤分离后用有机溶剂清洗，室温下真空干燥即得该载体；

所述Fe²⁺和Fe³⁺的摩尔比为1 : 0.5-2，所述Fe²⁺、Fe³⁺铁盐为FeCl₂、FeCl₃ 、FeSO₄和Fe₂(SO4)₃中二种或两种以上，甲酰胺磁流体溶液中Fe²⁺、Fe³⁺离子总的质量浓度为2-10%；