[发明专利]一种磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶及其制备方法

说明书

本发明属于固定化酶技术领域，公开了一种磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶及其制备方法。将磺化聚苯乙烯微球超声分散于蒸馏水中，然后加入到碱性蛋白酶溶液进行吸附固定化反应，产物经分离、洗涤，得到磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶。本发明所得磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶不仅具有高活性回收率、高负载量，而且固定化过程简单快速，解决了传统固定化酶效果不理想的问题。

技术领域

本发明属于固定化酶技术领域，具体涉及一种磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶及其制备方法。

背景技术

蛋白酶是工业酶中用的最多的一类酶，约占酶总量的60％，而碱性蛋白酶又占蛋白酶市场销售额的50％以上，它在食品工业中发挥了巨大作用。碱性蛋白酶是指在pH值碱性范围内水解蛋白质肽键的酶类，作为一种生物催化剂，具有普通的化学催化剂无可比拟的优势：具有髙效性、专一性、且反应条件温和、污染低、来源广泛。然而在实际应用中，酶对环境条件要求较高，酶对各种物理或化学因素较敏感，如强酸、强碱、强热、有机溶剂等，都有可能导致酶活的丧失；而且在工业生产过程中酶的分离提纯也较为复杂，回收利用比较困难，不利于降低生产成本，为了克服酶的这些缺点，固定化酶技术成为研究的热点，固定化碱性蛋白酶的研究具有重要的意义。

酶的固定化是将酶制剂固定化在特定的载体上，在保留生物酶催化特性的同时，还可以达到回收反复利用，且易分离的一种方法。固定化酶与游离酶相比，具有稳定性高、可多次重复利用、分离回收容易、适合多酶反应、便于连续化生产且反应过程便于控制等优点。目前固定化酶的方法主要有吸附法、包埋法、交联法以及共价结合法等。包埋法传质阻力大同时容易泄露；交联法与共价结合法反应比较激烈，容易降低固定化酶的活力，且交联剂一般价格昂贵；而吸附法反应条件温和、简单易行，能够很好的保留酶催化活性，受到了研究者的广泛关注。此外固定化载体也是影响酶催化效率的重要因素，因此探寻可行、有效的固定化载体以及固定化方法来增强固定化酶的催化性能是目前需要解决的重要问题。

随着功能性聚合物材料的快速崛起，越来越多的聚合物材料被开发并应用于各个领域。磺化聚苯乙烯微球作为近年来各学者的研究热点，不仅具有原料丰富、价格低廉、刚性大、化学性质稳定等特点，而且通过对聚苯乙烯微球的磺化改性，可以大大增强其亲水性能，使得其在水溶液中具有良好的分散性和生物相容性。但目前暂未有磺化聚苯乙烯微球负载碱性蛋白酶的报道。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶。

本发明的另一目的在于提供上述磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶的制备方法。本发明以磺化聚苯乙烯微球为载体，然后利用自组装法固定碱性蛋白酶，制得一种具有高活性回收率的固定化酶，此方法不仅简单方便、安全高效，而且能够在短时间内快速制得，活性回收率和负载量高。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶，由磺化聚苯乙烯微球载体及吸附固定化的碱性蛋白酶构成。

优选地，所述磺化聚苯乙烯微球载体的粒径为100～200nm。

优选地，所述碱性蛋白酶为枯草芽孢杆菌蛋白酶。

上述磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶的制备方法，包括如下制备步骤：

将磺化聚苯乙烯微球超声分散于蒸馏水中，然后加入到碱性蛋白酶溶液进行吸附固定化反应，产物经分离、洗涤，得到磺化聚苯乙烯微球固定化碱性蛋白酶。

优选地，所述吸附固定化反应体系中磺化聚苯乙烯微球的浓度为0.2～2.0 g/mL，碱性蛋白酶的浓度为1.8～9.0mg/mL。

优选地，所述吸附固定化反应的温度为4～35℃，pH值为4.0～6.5，时间为2～120min。