本发明专利技术提供一种β‑葡萄糖苷酶磁性分子印迹材料，以β‑葡萄糖苷酶为模板分子，聚乙烯‑乙烯醇为交联剂，通过聚乙烯‑乙烯醇相转化法制备。制备方法简单，避免了繁琐的直接聚合方法，制备过程可控，水解效率明显提高。本发明专利技术还提供一种转化知母皂苷BII的方法，其使用所述的β‑葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物水解知母皂苷BII为知母皂苷AⅢ。
【技术实现步骤摘要】
β -葡萄糖苷酶磁性分子印迹材料及其在知母皂苷BI I转 化中的应用
本专利技术涉及一种高分子聚合物材料，具体地涉及识别β -葡萄糖苷酶的磁性分子 印迹聚合物。 本专利技术还涉及该高分子印迹聚合物材料的应用。
技术介绍
β -葡萄糖苷酶（EC 3. 2. L 21) ( β -glucosidase)，属于水解酶类，又称β -D-葡 萄糖苷水解酶，别名龙胆二糖酶、纤维二糖酶和苦杏仁苷酶。它可催化水解结合于末端非还 原性的β-D-糖苷键，同时释放出配基与葡萄糖体。 β -葡萄糖苷酶广泛存在于自然界中，它可以来源于植物、微生物，也可来源于 动物。β -葡萄糖苷酶按其底物特异性可以分为三类：第一类是能水解烃基-β -葡萄糖 苷或芳香基-β -葡萄糖苷的酶，此类β -葡萄糖苷酶能水解的底物有纤维二糖、对硝基 苯-β -D-葡萄糖苷等；第二类是只能水解烃基-β -葡萄糖苷的酶，这类β -葡萄糖苷酶 能水解纤维二糖等；第三类是只能水解芳香基-β -葡萄糖苷的酶，这类酶能水解对硝基 苯-β -D-葡萄糖苷等类似物。 分子印迹技术（molecular imprinting technology,ΜΙΤ)是近十几年来才发展起 来的一门边缘科学技术，它结合了高分子化学、生物化学等学科，是模拟抗体-抗原相互作 用的一种新技术，具有选择性识别位点的性质。在合适的溶剂中模板分子与功能单体依靠 分子间作用力形成主客体配合物，再加入交联剂和引发剂，引发聚合形成稳定的高分子聚 合物，即分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymers, MIPs),被广泛用来选择性富 集复杂基质中目标分子。MIPs现已广泛应用于色谱分离、抗体和受体模拟物、固相萃取、生 物传感器等领域，分子印迹技术已扩大到环境的分析甚至反应介质的领域中，也可用应用 于生物遥感、生物分离以及靶向药物等领域。 蛋白质的成功印迹使得MIPs可有效识别大分子物质。一般来说，通过酶联免 疫吸附试验（ELISA)，天然抗体可以用来定量蛋白质在MIPs中的吸附量。由于抗体只识 别特定结构（抗原决定基），由此可以认为许多具有特定结构的目标蛋白质毫无损伤的 与MIPs结合。这样，印迹蛋白质在大多数情况下便可保持其生物活性，例如当与β-葡 萄糖苷酶结合时便保持其催化活性。然而，在MIPs的制备过程中可能会使蛋白质发生变 性从而影响MIPs整体的活性。例如，近期研究发现，二甲亚砜（DMSO)可以使溶解酵素失 活(Voets, I. K. , Cruz, ff. A. , Moitzi, C. , Lindner, P. , Schurtenberger, [J]. Phys. Chem. B 2010, 114, 11875-11883.)。海登专利技术了胰蛋白酶MIPs，固定于石英晶体监控器芯片上用于 监测天然的和变性的胰蛋白酶。因此，固定酶的分子印迹材料的酶活性研究是合理并且必 要的。 葡萄糖苷酶催化水解产生葡萄糖在生物资源
非常重要。研究葡萄糖苷酶 的固定化对于工业应用中减少酶的消耗有着十分重要的意义。通常情况下，运用生物材料 固定葡萄糖苷酶对于酶活性有较大影响，并且在酶的补充过程影响葡萄糖生产操作的连续 性。现有酶固定化方式主要运用温度敏感的细胞膜、天然大分子聚合物、壳聚糖材料、羟磷 灰石、纤维素纤维、玻璃微球、氧化锆以及最新发现的藻朊酸盐等。由于300?400nm级的 磁性壳聚糖微球可以降低分散的浓度梯度以及提高水解速率，磁性壳聚糖微球也已经用于 固定化酶来提高酶的催化效能。 目前，磁性纳米颗粒结合MIPs应用于大分子靶向物质的相关研究工作已有报道。 如已经成功制备了白蛋白、溶解酵素、血红蛋白和核糖核酸酶等磁性MIPs，干涉吸附试验使 用非目标蛋白质等。并且许多文献已报道MIPs的可重复性研究，但是却没有对其重复利用 的活性作深入探讨。在分子印迹过程中可能会导致目标蛋白的变性从而使其失去原有功 能，或者是使用的溶剂，或者是功能单体，聚合物以及模板之间分子间强作用力的影响。鉴 于此种情况，抗原决定基也一直是与印迹蛋白反应，因此，印迹分子蛋白应该具有一定催化 活性。 Fe3O4磁性纳米粒子具有特殊的磁导向性、超顺磁性及表面可连接生化活性功能基 团，可以有效地利用磁性纳米粒子的磁性和分子印迹的特异识别性来进行目标分子的快速 磁分离。在外加磁场下，含有磁性的核壳结构分子印迹纳米球，可对目标物实现快速磁分离 等特性，因此，在磁性粒子表面进行分子印迹，合成磁性分子印迹聚合物核壳微球，使其兼 具良好的超顺磁性和高选择吸附性两大优点。 中药知母为百合科植物知母Anemarrhena asphodel ides Begs.的干燥根莖，具 有清热泻火、滋阴清肺、生津润燥等功效。知母皂苷B II为中药知母中提取出来的含两个糖 链的水溶性皂苷，以知母皂苷AIII为母核的知母皂苷B II的含量很高，2010年版《中国药典》 一部规定，知母药材中知母皂苷B II的含量>3%，文献报道药材中知母皂苷B II含量多在 5%左右，最高可达10. 25%，但知母皂苷A III在知母药材中含量较低（约0. 3% )。 药理研究表明，知母皂苷B II具有抑制血栓形成、改善大脑缺血再灌注损伤引起 的记忆及学习功能障碍及对原代大鼠神经细胞损伤的保护作用，而知母皂苷A III具有抗血 小板聚集、抗老年痴呆、抗肿瘤和降糖等作用。尤其在抗肿瘤方面，知母皂苷A III表现出很 强的药理活性，对结肠癌、宫颈癌、乳腺癌等均有抑制作用。可见知母皂苷A III的药理活性 要比知母皂苷B II的高。 β -葡萄糖苷酶（beta glycosidase)，属于水解酶类，又纤维二糖酶。它的特性 是可水解结合于末端、非还原性的β-D-糖苷键，同时释放β-D-葡萄糖和相应的配基。但 是用β -葡萄糖苷酶水解知母皂苷B II，得到的产物不易与β -葡萄糖苷酶分离。 英文缩写： 1.丽IPs磁性分子印迹聚合物；2.丽IPs磁性非分子印迹聚合物；3. EVAL乙烯/乙 烯醇共聚物；4. SDS十二烷基硫酸钠；5. MNP磁性纳米Fe3O4 ;6. SEM扫描电镜图；7. TEM透射 电镜图。
技术实现思路
本专利技术提供一种磁性分子印迹聚合物（MMIPs)，经改进后的聚乙烯-乙烯醇印迹 的β_葡萄糖苷酶的活性用水解水杨苷来表征，并进行重吸附。为了能够使固定酶的印迹 聚合物与反应物和产物快速分离，用磁性粒子包覆在分子印迹聚合物上。 本专利技术还提供应用上述β -葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物水解转化知母皂苷 BII的方法。 根据本专利技术的一方面，提供一种β -葡萄糖苷酶磁性分子印迹材料，以β -葡萄糖 苷酶为模板分子，聚乙烯-乙烯醇为交联剂，通过聚乙烯-乙烯醇相转化法制备。 所述的β -葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物，优选地，以下述方法制备： 1)制备Fe304磁性纳米粒子，并用油酸改性。 2)在聚乙烯-乙烯醇交联剂存在下，将β -葡萄糖苷酶分子固定于Fe3O4磁性纳 米粒子上。 所述的β -葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种β‑葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物，以β‑葡萄糖苷酶为模板分子，聚乙烯‑乙烯醇为交联剂，通过聚乙烯‑乙烯醇相转化法制备。
【技术特征摘要】
1. 一种β-葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物，以β-葡萄糖苷酶为模板分子，聚乙 烯-乙烯醇为交联剂，通过聚乙烯-乙烯醇相转化法制备。2. 权利要求1所述的β-葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物，其中以下述方法制备： 1) 制备Fe304磁性纳米粒子，并用油酸改性。 2) 在聚乙烯-乙烯醇交联剂存在下，将β -葡萄糖苷酶分子固定于油酸改性的Fe304磁 性纳米粒子上。3. 权利要求2所述的β-葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物，其中所述制备方法包括： a) 制备Fe304磁性纳米粒子； b) 将获得的Fe304磁性纳米粒子用油酸进行表面改性； c) 在聚乙烯-乙烯醇交联剂存在下，将β -葡萄糖苷酶分子固定于Fe304磁性纳米粒 子上； d) 重吸附并在磁场条件下分离获得β-葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物。4. 权利要求3所述的β-葡萄糖苷酶磁性分子印迹聚合物，其中以下述方法制备： i) 在乙二醇中溶解Fe304 · 6Η20形成黄色溶液，在上述溶液中加入乙酸钠和聚乙二醇 2000, 200°C下反应，至反应完成后，用无水乙醇和去离子水分别洗涤后干燥后得Fe304磁性 纳米粒子； ii) ...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋兴良，高振珅，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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