[发明专利]一种含漆酶的铜纳米花及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含漆酶的铜纳米花及其制备方法，属于酶固定化领域。该方法是将磷酸盐缓冲溶液与漆酶溶液混合后，再加入铜离子无机盐溶液，得到含漆酶的铜纳米花。本发明合成的含漆酶的铜纳米花与游离酶相比具有更大的比表面积，应用效果更佳良好，且制备方法简单，价格低廉。

技术领域

本发明主要通过蛋白质与铜离子的配位反应，在蛋白质与铜离子之间形成的聚体为磷酸铜纳米晶体提供了成核位点，逐渐形成了以磷酸铜纳米晶体为花瓣的纳米花材料。本发明涉及一种含漆酶的铜纳米花及其制备方法，属于酶固定化领域。

背景技术

漆酶(Laccases)是一种铜蓝氧化酶，且作为蛋白质结合了较多的铜离子，来源相对较广，主要存在菇、菌及植物当中。可以氧化包括酚类物质、多酚类物质、苯胺、木质素、多环芳烃甚至无机物等一系列物质，以分子氧为电子受体。漆酶本质上是一种环保型酵素，而自身具有一定的酶活，在自然界中可依赖空气生存，可与其他多种物质发生催化反应，最终得到的产物无污染，一般情况下都为水，是一种无污染、绿色、环保的酶素。漆酶主要由铜离子、肽链和糖配基3个部分组成，蛋白质分子量在60-900kDa之间，肽链一般由500-550个氨基酸组成，糖配基主要由5种糖类构成，占总分子量的10％-80％，漆酶在弱酸性的条件下，对底物有一定的专一性，最适的反应温度(30-40℃)相对较低，而催化氧化的效率较高。一般加入漆酶时控制pH在6.0-4.8的范围内，在此范围内的酶活较高，而本身不易变性失活。

酶的固定方法有很多种，包括吸附法、包埋法、结合法、交联法等等。每种固定化方法都各有其优缺点，怎样使酶在被固定的同时增加其酶活是近年来的研究热点。其中，用纳米花来固定化酶取得了突破性进展，用这种方法固定的酶不仅具有较强的稳定性而且酶活非常高。因为纳米花具有更大的表面积，这在酶与底物接触方面具有相当大的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种含漆酶的铜纳米花，通过蛋白质与铜离子的配位反应，在蛋白质与铜离子之间形成的聚体为磷酸铜纳米晶体提供了成核位点，逐渐形成了以磷酸铜纳米晶体为花瓣的纳米花材料。

本发明还提供了一种含漆酶的铜纳米花的制备方法，该方法包括：

(1)用水性溶液配制得到浓度为0.1～0.5mg/mL的漆酶溶液；

(2)配制得到120mM的硫酸铜溶液，并过滤除去杂质；

(3)将步骤(2)中得到的硫酸铜溶液逐滴滴加到步骤(1)得到的漆酶溶液中，搅拌均匀后在20～30℃的环境下静置0.5～6.0小时，使混合液通过自组装的方式合成含漆酶的铜纳米花，收集沉淀，经过洗涤、冷冻干燥得到含漆酶的铜纳米花。

上述技术方案，步骤(1)中，水性溶液为25℃环境下pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)。所述磷酸盐缓冲溶液是将磷酸氢二钠(十二水)7.16g、磷酸二氢钠3.12g分别溶于100mL去离子水中形成磷酸氢二钠溶液和磷酸二氢钠溶液，再分别取磷酸氢二钠溶液81.00ml、磷酸二氢钠溶液19.00mL并混合所得到的溶液。

上述技术方案，步骤(2)中，所述的过滤装置为注射器驱动过滤器，过滤膜为亲水性PVDF，孔隙大小为0.22μm。

本发明合成的含漆酶的铜纳米花与游离酶相比具有更大的比表面积，应用效果更佳良好，且制备方法简单，价格低廉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能将本发明局限于这些具体实施方式。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用的试剂等均可从化学或生物试剂公司购买。

本发明提供了一种含漆酶的铜纳米花的制备方法，其特征在于，其方法包括：

(1)用水性溶液配制得到浓度为0.1～0.5mg/mL的漆酶溶液；