[发明专利]一种碳纳米管固定化漆酶及其用途

摘要

本发明公开了一种碳纳米管固定化漆酶，其制备方法为先将碳纳米管进行琥珀酰亚胺基的接枝和氨基三乙酸功能团的接枝，再进行铜离子鳌合修饰的表面功能化处理，然后与脱除铜离子的漆酶进行固定化反应；漆酶活性中心与碳纳米管表面功能基团的铜离子直接联接，从而可以实现真正意义的直接电子传递，克服了漆酶蛋白质外壳对电子由活性中心到碳纳米管的直接传递过程产生的屏蔽作用，本发明的碳纳米管固定化漆酶解决了碳纳米管固定化漆酶催化过程中电子传递速率受限的问题，可提高固定化漆酶在生物检测中的灵敏度，将酚类测定时的最低检测限降低85％～96％，在生物燃料电池应用中的电流密度提高80％～120％。

主权项

1.一种碳纳米管固定化漆酶，其特征在于，采用以下步骤制备：一、碳纳米管的表面功能化1)、将碳纳米管进行琥珀酰亚胺基的接枝；2)、将步骤1)得到的琥珀酰亚胺基接枝的碳纳米管进行氨基三乙酸功能团的接枝；3)、将步骤2)得到的碳纳米管进行铜离子鳌合修饰；二、对漆酶进行脱铜离子处理；三、将表面功能化的碳纳米管和脱除铜离子的漆酶混合，在室温条件下搅拌，进行漆酶固定化反应，然后经离心分离、洗涤后获得碳纳米管固定化漆酶；所述碳纳米管进行琥珀酰亚胺基的接枝的方法为：1)、将1重量份的卤代琥珀酰亚胺完全溶解于15～45重量份的丙酮；2)、将0.5～2重量份碳酸钾、1～2.5焦亚硫酸钾、3～12份羧基化碳纳米管在30～90重量份的水中充分混合至无机盐完全溶解；3)、将1)与2)溶液混合，在20～40℃下，搅拌速率为300‑1000r/min，反应20‑40min；4)、加入氯仿与水进行萃取分离，然后经洗涤、旋转蒸发得到琥珀酰亚胺基接枝碳纳米管；所述碳纳米管进行氨基三乙酸功能团接枝的方法为：1)、接枝反应溶液的制备将N,N‑二(羧基甲基)‑L‑赖氨酸水合物和三乙胺加入到二甲基甲酰胺中，搅拌加热回流使二者完全溶于二甲基甲酰胺中；2)、将琥珀酰亚胺基接枝的碳纳米管放入接枝反应溶液中，搅拌加热回流，接枝反应结束后离心、洗涤、干燥，获得表面氨基三乙酸功能化的碳纳米管；所述接枝反应溶液包括1重量份的N,N‑二(羧基甲基)‑L‑赖氨酸水合物、2～6重量份的三乙胺和20～60重量份的二甲基甲酰胺，接枝反应的温度为30～60℃；对漆酶进行脱铜离子处理的方法为：将漆酶加入到含有乙二胺四乙酸二钠的一元醇和水的混合溶液中，搅拌反应后离心，洗涤，收集沉淀，得到脱除铜离子的漆酶；所述的一元醇为C1‑C4的直链或支链烷基一元醇中的任意1种或几种的组合；所述一元醇和水的混合物中水的含量为3‑10％(v/v)；乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.1‑0.5g/L；脱除铜离子的反应温度为10～20℃，搅拌速度为100～300r/min，反应时间为60‑120min。