[发明专利]磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料，其特征在于，所述复合催化材料以Zn基MOFs材料作为载体，将磁性纳米粒与脂肪酶包裹在其内部形成，所述Zn基MOFs材料为MAF-7；

所述的磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备聚多巴胺 (PDA)包裹的磁性纳米粒 (MNPs)：首先将Fe₃O₄放入氯仿中超声分散，然后将盐酸多巴胺加入二甲基亚砜溶液后加入含Fe₃O₄的氯仿溶液，搅拌均匀后振荡反应；

（2）反应结束后冷却至室温，在步骤（1）的得到反应液中加入正己烷后，以离心后取固体，干燥，得到粉状PDA-MNPs；

（3）制备磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料：将制备的PDA-MNPs粉末加入二甲基甲酰胺溶液中进行溶解，搅拌混匀后加入到脂肪酶液、硝酸锌溶液、3-甲基-1,2,4-三氮唑溶液混合液中搅拌均匀，反应后得到含有复合催化材料的反应液；所述硝酸锌和3-甲基-1,2,4-三氮唑的摩尔比为1：7.5；

（4）将步骤（3）的反应液进行离心洗涤、晾干，得到磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料。

2.根据权利要求1所述的磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料，其特征在于，所述脂肪酶为脂肪酶Lipase from Pseudomonas fluorescens、Lipozyme 435 脂肪酶或者脂肪酶 Lipase from Candida rugosa。

3.一种权利要求1所述的磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备聚多巴胺 (PDA)包裹的磁性纳米粒 (MNPs)：首先将Fe₃O₄放入氯仿中超声分散，然后将盐酸多巴胺加入二甲基亚砜溶液后加入含Fe₃O₄的氯仿溶液，搅拌均匀后振荡反应；

（2）反应结束后冷却至室温，在步骤（1）的得到反应液中加入正己烷后，以离心后取固体，干燥，得到粉状PDA-MNPs；

（3）制备磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料：将制备的PDA-MNPs粉末加入二甲基甲酰胺溶液中进行溶解，搅拌混匀后加入到脂肪酶液、硝酸锌溶液、3-甲基-1,2,4-三氮唑溶液混合液中搅拌均匀，反应后得到含有复合催化材料的反应液；所述硝酸锌和3-甲基-1,2,4-三氮唑的摩尔比为1：7.5；

（4）将步骤（3）的反应液进行离心洗涤、晾干，得到磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述超声分散时间为4～6min，Fe₃O₄与盐酸多巴胺摩尔为1:3～1:6，所述振荡反应为水浴恒温振荡，温度为70～80℃，转速为100～200 rpm，反应时间为1～1.5 h；步骤（2）中正己烷与步骤（1）的反应液体积比为1:1；步骤（3）将0.3～1mg PDA-MNPs粉末加入到0.6 mL二甲基甲酰胺溶液中溶解，所述搅拌反应为在35-45℃搅拌反应15～25 h得到含有复合催化材料的反应液。

5.一种权利要求1所述的磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料在制备植物甾醇酯中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将植物甾醇和酯化试剂混合后加入有机溶剂，充入氮气密封后振荡混合；

（2）待植物甾醇溶解后，加入磁性纳米粒-脂肪酶-金属有机框架复合催化材料及脱水剂，充入氮气密封后振荡反应；

（3）将步骤（2）的反应液离心，取上层油状物，其余溶液进行磁性吸附以收集复合催化剂，洗涤以重复利用，上层油状物冷却后过滤，随后用碳酸氢钠溶液洗涤，再用乙醇洗涤去除过量的酯化试剂和植物甾醇，随后与环己酮混匀后加热至溶解后停止加热，自然冷却至室温结晶，再进行重结晶后过滤，最后对产品进行干燥，得到植物甾醇酯。