[发明专利]磁柔性载体CMC/DHBH-Fe3O4的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种磁柔性载体CMCC/DHBH‑Fe₃O₄的制备方法，包括以下步骤：制备羧甲基壳聚糖席夫碱产物；将羧甲基壳聚糖席夫碱产物与氰基硼氢化钠还原，得羧甲基壳聚糖席夫碱还原产物，然后加入Fe₃O₄纳米粒子的超声分散液，室温下搅拌10～14h后进行磁分离；将磁分离所得物经洗涤，干燥，获得磁柔性载体CMCC/DHBH‑Fe₃O₄。本发明还同时公开了上述磁柔性载体CMCC/DHBH‑Fe₃O₄的用途：用于固定化酶。采用本发明的磁柔性载体CMCC/DHBH‑Fe₃O₄固定化酶，具有高效、易回收和重复使用的特性。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种磁柔性载体CMC/DHBH-Fe₃O₄的制备方法及其应用。

背景技术

酶作为一类性能优异的生物催化剂，具有高效、专一、反应条件温和等特点。酶催化有机反应具有高度的立体、区域以及化学选择性，广泛应用于精细化工、食品、医药、能源和环境领域。脂肪酶学名甘油三酯水解酶，在催化反应过程中，能够表现出优异的化学、区域和立体选择性。鉴于脂肪酶对手性底物具有多样选择性和优异的催化性，使其成为固定化酶技术中研究最为热门的一种酶。

羧甲基壳聚糖(CMC)具有水溶性、安全无毒、易降解等优点。利用CMC中多种官能团，螯合金属离子；利用羧甲基壳聚糖两性和凝胶特性性，可制备pH响应性材料，也是近年来研究重点之一；利用羧甲基壳聚糖延续壳聚糖的成膜性，可实现对载体的包裹；利用羧甲基壳聚糖的水溶性，可在各个领域(如：化妆品、保鲜、医药、功能性材料等)得到广泛应用。3,4-二羟基苯甲醛原儿茶酚醛，属于邻苯二酚衍生物，其中邻苯二酚是海洋生物发挥黏附功能的主要官能团，利用邻苯二酚实现对磁纳米粒子的包裹。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁柔性载体CMC/DHBH-Fe₃O₄的制备方法及其用途；采用该磁柔性载体CMC/DHBH-Fe₃O₄固定化酶，具有高效、易回收和重复使用的特性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种磁柔性载体CMC/DHBH-Fe₃O₄的制备方法，包括以下步骤：

1)、制备羧甲基壳聚糖席夫碱产物：

1.1)、将羧甲基壳聚糖加入无水乙醇，于40～60℃下溶胀浸泡12h，得已溶胀的羧甲基壳聚糖溶液；

室温下，在3,4-二羟基苯甲醛中加入DMF(反应溶剂，N,N-二甲基甲酰胺)直至3,4-二羟基苯甲醛完全溶解，之后下加入(通过恒压滴加)至已溶胀的羧甲基壳聚糖溶液中；

所述羧甲基壳聚糖与3,4-二羟基苯甲醛的质量比为1:1～4；

1.2)、将步骤1.1)所得的混合溶液于40～60℃下进行超声振荡搅拌4～8h(超声功率为60～100w)；将超声震荡后的产物进行洗涤、过滤及干燥，得到羧甲基壳聚糖席夫碱产物，记为CMC/DHBH；

2)、羧甲基壳聚糖席夫碱还原产物对磁纳米粒子的包裹：

2.1)、将羧甲基壳聚糖席夫碱产物与氰基硼氢化钠还原，得羧甲基壳聚糖席夫碱还原产物；所述羧甲基壳聚糖席夫碱产物与氰基硼氢化钠的质量比为1：0.9～1.1(较佳为1:1)；

2.2)、将Fe₃O₄纳米粒子(粒径为20～25纳米)加入至Tris-HCl溶液(10mM，pH＝7)中，超声分散30～90min；