[发明专利]一种反应-吸附耦合固定化氧化还原酶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于固定化酶制备技术领域，特别涉及一种反应-吸附耦合固定化氧化还原酶的制备方法。

背景技术

氧化还原酶是一种在常温常压得条件下具有特殊催化功能的高效生物催化剂，催化效率比一般催化剂高出10⁷～10¹³倍，并具有专一性，很多化学反应可以采用氧化还原酶作为催化剂，而且可以避免副反应。它不仅催化生物体内化学反应，而且催化非体内的化学发应。但由于氧化还原酶的组成和结构，环境对其影响较大，各种因素都可能降低酶的催化活性。在催化过程中，随着时间的推移，酶的催化活性会逐渐下降，导致催化效率降低，也不易回收重复利用，为了解决游离氧化还原酶的这种缺陷，人们发明了酶固定化技术。

在本发明之前，现有的固定化氧化还原酶主要存在以下问题：1.固定化氧化还原酶的载体制备和固定化过程分开进行，造成固定化过程复杂，酶与载体的生物相容性较差；2.采用共价结合法固定化的氧化还原酶，其固定化反应比较剧烈，容易造成酶的失活，导致固定化酶的活力降低。

因此，亟需找到一种固定化过程简单，操作条件温和，生物相容性好，能耗低，固定化后酶活力高、稳定性好、使用寿命长的氧化还原酶固定化新方法。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，提供一种反应-吸附耦合固定化氧化还原酶的制备方法。

本发明的技术方案是：

一种反应-吸附耦合固定化氧化还原酶的制备方法，其主要技术特征在于包括以下步骤：在固定化反应器中加入聚苯胺单体和蒸馏水使得溶液的摩尔浓度为0.01～0.2mol/L，用酸调节溶液pH为1.0～7.0；充分搅拌至待溶液充分混合均匀后，在-10℃～50℃条件下恒温静置；再向固定化反应器中加入事先在-10℃～50℃条件下恒温的引发剂和助剂，引发剂与单体的摩尔浓度比为1∶0.3～1∶5，助剂和单体的摩尔浓度比为1∶1～1∶10，同时加入游离氧化酶或还原酶，单体质量与酶质量比为1∶0.01～1∶0.1；然后搅拌使整个体系混合均匀，放置于-10℃～45℃恒温条件下反应12～24h；反应结束后，分别用蒸馏水、无水乙醇过滤洗涤多次至滤液无色，然后将产物真空干燥或冷冻干燥8～24h，得到固定化酶。

上述的单体为苯胺及苯胺衍生物，包括苯胺、邻苯二胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、邻甲氧基苯胺、邻巯基苯胺。

上述的引发剂为(NH₄)₂S₂O₈、K₂Cr₂O₇、KIO₃、FeCl₃、FeCl₄、H₂O₂、Ce(SO₄)₂、AlCl₃、MnO₂、HAuCl₄中的一种。

上述的助剂为F127(EO₇₀PO₁₀₀EO₇₀)、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种。

上述的真空干燥温度为10℃～45℃，真空度为0～-0.1MPa。

用于固定化的酶为：过氧化氢酶，过氧化物酶，葡萄糖氧化酶，胆固醇氧化酶，乙醇脱氢酶，漆酶。

本发明的优点和效果在于：制备载体的同时加入游离酶使得固定化过程简单，条件温和，时间较短，能耗低；固定化酶的蛋白吸附量高，酶活力好，对环境友好；固定化的酶稳定性好，使用寿命长，固定化过程简单，操作条件温和，生物相容性好，能耗低，固定化后酶活力高、稳定性好、使用寿命长的氧化还原酶固定化新方法。

本发明方法制备固定化脂肪酶的工艺简单，载体价廉易得，成本较低，有利于大规模的工业化生产。

具体实施方式

以下将通过具体的实施例进一步阐述本说明，但本发明技术方案不局限于以下所列的具体实施方式。

所述的单体为苯胺及苯胺衍生物，包括苯胺、邻苯二胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、邻甲氧基苯胺、邻巯基苯胺中的一种。