[发明专利]一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料以及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酶固定化材料领域，具体地说是涉及一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料制备方法。

背景技术

酶固定化技术能够实现酶半衰期的延长、稳定性的提高、重复利用以及产物和酶的分离，酶固定化技术已经用于各行各业。通常采用的无机酶固定化材料，对稳定性好，耐环境腐蚀，但是同时，对环境没有敏感性，大大限制了固定化酶的应用范围。

光敏感材料通过对光具有良好的相应特性，能够吸收光能或者借助光进行催化反应，改变其所处环境的温度或者物质成分，具有灵敏的特点，能够广泛的应用于需要领域，发展一种环境光敏感的酶固定化材料具有重要意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料以及制备方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料，包括由下列重量份的原料：多孔且富含氨基酸的壳聚糖40-50、角叉菜胶30-40、含有光响应有机物偶氮苯基团和光敏感无机离子的离子液体14-18、光硬化可逆树脂3-5、带羧基的离子液体20-30、纳米银-二氧化钛复合材料4-6、纳米二氧化硅2-4、蛭石粉60-80、硅凝胶30-40、戊二醛9-11、甲醛6-8、适量的乙醇、适量的去离子水。

一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多孔且富含氨基酸的壳聚糖、角叉菜胶、带羧基的离子液体混合，并加入总重量3-4倍的去离子水，在50-60℃下加热搅拌4-5h，得壳聚糖溶解液备用；

(2)将含有光响应有机物偶氮苯基团和光敏感无机离子的离子液体、光硬化可逆树脂、纳米银-二氧化钛复合材料、纳米二氧化硅、甲醛混合放入磁力搅拌器，在磁力的作用下搅拌3-4h，得光敏感胶体液备用；

(3)将蛭石粉、硅凝胶混合，并加入总重量3-4倍的乙醇，搅拌均匀之后，在200℃下加热3-4h，冷却得活化多孔基础材料备用；

(4)将壳聚糖溶解液、活化多孔基础材料、光敏感胶体液混合，加入戊二醛，在用600W的超声波辅助搅拌6-8h，之后采用冷却干燥技术干燥即得。

本发明的有益效果：

本发明采用改性的多孔且富含氨基酸的壳聚糖修改无机材料作用酶固定化载体，克服了单纯采用无机材料时只靠吸附固定的效率低的问题，通过改性多孔且富含氨基酸的壳聚糖的结构以及官能团实现载体的酶量的高效吸收、酶活性的高效保持；同时通过添加光敏感材料，有效的调控了光照条件下的吸附效率，这一环境光敏感吸附剂对酶的酶的吸附固定具有重要意义，可以实现其在工业、农业、食品行业运用的调控。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料，包括由下列重量份的原料：多孔且富含氨基酸的壳聚糖40、角叉菜胶30、含有光响应有机物偶氮苯基团和光敏感无机离子的离子液体14、光硬化可逆树脂3、带羧基的离子液体20、纳米银-二氧化钛复合材料4、纳米二氧化硅2、蛭石粉80、硅凝胶40、戊二醛10、甲醛6、适量的乙醇、适量的去离子水。

一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多孔且富含氨基酸的壳聚糖、角叉菜胶、带羧基的离子液体混合，并加入总重量3.5倍的去离子水，在55℃下加热搅拌4.5h，得壳聚糖溶解液备用；

(2)将含有光响应有机物偶氮苯基团和光敏感无机离子的离子液体、光硬化可逆树脂、纳米银-二氧化钛复合材料、纳米二氧化硅、甲醛混合放入磁力搅拌器，在磁力的作用下搅拌3.5h，得光敏感胶体液备用；

(3)将蛭石粉、硅凝胶混合，并加入总重量3.5倍的乙醇，搅拌均匀之后，在200℃下加热3.5h，冷却得活化多孔基础材料备用；

(4)将壳聚糖溶解液、活化多孔基础材料、光敏感胶体液混合，加入戊二醛，在用600W的超声波辅助搅拌7h，之后采用冷却干燥技术干燥即得。

实施例2：

一种基于壳聚糖修饰的光敏感天然无机酶固定化载体材料，包括由下列重量份的原料：多孔且富含氨基酸的壳聚糖45、角叉菜胶35、含有光响应有机物偶氮苯基团和光敏感无机离子的离子液体16、光硬化可逆树脂4、带羧基的离子液体25、纳米银-二氧化钛复合材料5、纳米二氧化硅3、蛭石粉70、硅凝胶35、戊二醛10、甲醛7、适量的乙醇、适量的去离子水。