[发明专利]一种埃洛石基印迹固载酶的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及功能材料技术领域，为解决环境污染物PAEs治理的日益紧迫，本发明提出了一种埃洛石基印迹固载酶的制备方法及其应用，所述埃洛石纳米管通过两步法合成新型绿色纳米管基印迹固载酶，以埃洛石纳米管为载体，选用乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，表面经过硅烷偶联剂改性的纳米管为基底，以甲基丙烯酸甲酯为功能单体在载体表面接枝PAEs分子的印迹聚合物层。洗去模板分子获得印迹载体制备的固定化酶固定更加稳定，固定量增大，同时具有专一、无毒、储量丰富、价格低廉、易分离回收、可重复使用、稳定性强等特点，在制备过程中具有节约成本、对环境无害等优点。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，特别涉及一种埃洛石基印迹固载酶的制备方法及其应用。

背景技术

酶作为一类高效的生物催化剂，具有温和的反应条件、环境友好、经济可行性、优秀的区域选择性和立体选择性等优点，因而被广泛应用，尤其是生物技术领域。但是，游离酶在大规模的实际应用中存在着一些显著的缺点，例如：酶不易回收、高成本、低稳定性等，使游离酶的使用广受限制。

酶的固定化是酶工程的一种手段，因固定化酶技术提高了酶的稳定性，实现了酶的重复使用，并且降低了成本，使其成为当前的研究热点，具有高效降解效能的生物酶以其专一、无毒的特点吸引了众多专家的关注。固定化酶成为了近年污染物降解技术的前沿，也在食品、生物技术等领域有大量应用。固定化酶技术的出现为克服游离酶的缺点和为酶的大规模应用提供了有效途径，使其成为酶工程研究与应用的热点之一。固载基质是固定化酶高效、稳定的关键，已有文献和专刊报道：已发现了诸多不同基质固定化酶的研究应用，例如用纤维素衍生物、双醛淀粉-SiO₂杂化材料等为基质，通过固定化酶技术制备了固载酶，但是还是存在不能重复使用等不足，因此寻找合适的基质并开发固定化酶是该领域的方向和热点。

邻苯二甲酸酯，又称酞酸酯，缩写PAEs，是邻苯二甲酸形成的酯的统称。 (简言之就是塑化剂的一种)当被用作塑料增塑剂时，一般指的是邻苯二甲酸与 4～15个碳的醇形成的酯。其中邻苯二甲酸二辛酯是最重要的品种。邻苯二甲酸酯是一类能起到软化作用的化学品还可干扰内分泌系统。邻苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，令聚氯乙烯由硬塑胶变为有弹性的塑胶，起到增塑剂的作用。它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品(如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液)等数百种产品中，但是近年来，这类化合物引起的环境健康危害，受到了环境科学，公共卫生领域，媒体甚至普通大众的广泛关注。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯在2B类致癌物清单中。

近年，随着典型环境污染物PAEs治理的日益紧迫，利用生物活性酯酶催化降解PAEs的高效、专一性能，并开发其在PAEs污染物治理方面的应用成为目前研究的重点。

发明内容

为解决环境污染物PAEs治理的日益紧迫，本发明提出了一种埃洛石基印迹固载酶的制备方法及其应用，制备的固定化酶固定更加稳定，固定量增大，同时具有专一、无毒、储量丰富、价格低廉、易分离回收、可重复使用、稳定性强等特点，在制备过程中具有节约成本、对环境无害等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：所述埃洛石纳米管(HNTs)通过两步法合成新型绿色纳米管基印迹固载酶，以埃洛石纳米管(Halloysite Nanotubes， HNTs)为载体，选用乙二醇二甲基丙烯酸酯(Ethylene Glycol Dimethacrylate， EGDMA)为交联剂，表面经过硅烷偶联剂改性的纳米管为基底，以甲基丙烯酸甲酯(Methyl Methacrylate，MMA)为功能单体在载体表面接枝PAEs分子(邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthalate，DMP)为例)的印迹聚合物层。洗去模板分子获得印迹载体。具体制备方法为以下步骤：