[发明专利]一种漆酶化学修饰方法及其应用

说明书

本发明公开了一种漆酶化学修饰方法及其应用。该漆酶化学修饰方法包括如下步骤：在漆酶水溶液中先后加入漆酶抑制剂、羧基活化剂、含氨基化学修饰剂，反应完全后透析反应体系得到化学修饰漆酶，所述含氨基化学修饰剂为乙酸甲脒或L‑色氨酸甲酯盐酸盐，所述羧基活化剂为2‑乙基‑5‑苯基异噁唑‑3'‑磺酸盐。漆酶化学修饰方法在交联反应过程中，加入漆酶抑制剂保护漆酶活性中心位点不受影响，从而通过活化羧基与氨基发生交联反应形成肽键，使得漆酶链上的活性基团羧基得以保护，有效地保证了漆酶的化学修饰效果。由本发明制备的化学修饰漆酶可广泛应用于纤维改性中，提升纤维的纸张抄造性能。

技术领域

本发明属于漆酶改性技术领域，更具体地，涉及一种漆酶化学修饰方法及其应用。

背景技术

皇竹草为大生量植物，具有适应性强、分蘖性强、生长快、产量高、营养丰富、纤维含量高、可多年收获等特点，是一种很有利用价值的非木材纤维制浆造纸原料，但是所抄造的纸页强度偏低，为了提高其利用水平和使用价值，有必要对其进行改性处理。在纤维改性方面，目前漆酶介体体系生物改性是一个研究热点与难点，漆酶介体体系生物改性有诸多优点，如反应条件温和、纤维损伤少、环境友好型药品的使用等，但是因为漆酶存在氨基酸残基或末端氨基酸，在使用过程中，容易失活、不稳定，限制了它的应用。因此，有必要对漆酶进行一定的化学修饰来提高其活性和稳定性。

目前，研究者已采用聚乙二醇、乙二醇-N-羟基琥珀酰亚胺、戊二醛、葡聚糖、右旋糖苷、邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、二氧化硫脲对漆酶进行了化学修饰，研究了它们的修饰效果。研究显示这些物质化学修饰后的漆酶稳定性在一定程度上得到了改善，但是改性酶的活性低于未改性酶，或者化学修饰后漆酶活性在一定程度上得到了改善，但是改性酶的稳定性下降了，也有一些改性后的漆酶活性和稳定性均提高了，但其提高百分比不大。而且，目前大部分是针对漆酶氨基酸残基侧链上的氨基进行修饰，对于同样会影响漆酶活性和稳定性的漆酶氨基酸残基侧链上的羧基或末端氨基酸上的羧基并未进行相应的改性修饰，对漆酶活性的修饰效果有限。

因此，提供一种可以显著提高漆酶活性和稳定性的漆酶化学修饰方法具有非常重要的应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中漆酶改性修饰效果不显著的缺陷和不足，提供一种漆酶化学修饰方法，通过添加漆酶抑制剂保护漆酶活性位点不受影响，从而提高了漆酶的化学修饰效果。

本发明的目的是提供一种由上述漆酶化学修饰方法制备的改性漆酶。

本发明另一目的是提供一种上述改性漆酶在纤维改性上的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种漆酶化学修饰方法，包括如下步骤：在漆酶水溶液中先后加入漆酶抑制剂、羧基活化剂、含氨基化学修饰剂，反应完全后透析反应体系得到化学修饰漆酶，所述含氨基化学修饰剂为乙酸甲脒或L-色氨酸甲酯盐酸盐，所述羧基活化剂为2-乙基-5-苯基异噁唑-3'-磺酸盐。

本发明用漆酶羧基活化剂活化漆酶中氨基酸残基侧链或末端氨基酸上的质子化羧基(-COOH)和/或离子化羧基（COO^-），然后通过活化后漆酶残基侧链或末端的羧基与乙酸甲脒或 L-色氨酸甲酯盐酸盐中的氨基发生交联反应形成肽键，使得漆酶主链上的活性基团羧基得以保护。在活化剂加入之前先加入抑制剂保护漆酶主链上的活性中心点，避免了化学修饰剂与主链活性点发生反应所带来的影响，进一步保障漆酶化学修饰效果。

其中漆酶抑制剂的作用为：避免化学修饰剂与漆酶主链上的活性点发生反应。

含氨基化学修饰剂的作用为：含氨基化学修饰剂中的氨基与活化后漆酶基侧链或末端的羧基发生交联反应形成肽键，保护漆酶链上的活性基团羧基，使得漆酶构象产生一定的刚性，不易伸展失活，并减少漆酶分子内部基团的热振动，使得漆酶活性、稳定性得到提高。