一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法技术

本发明专利技术公开了一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法。本发明专利技术以葡萄糖为底物，采用葡萄糖酸内酯、壳聚糖与海藻酸钙共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶催化氧化葡萄糖技术制备葡萄糖酸亚铁，该技术显著提高了酶活并减少转化步骤，使糖转化率得到大幅提高，节约了能耗，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法
本专利技术涉及一种葡萄糖酸亚铁的制备方法，尤其涉及一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法。
技术介绍
葡萄糖酸亚铁是一种良好的补铁剂，可以药物或以食品添加剂的形式使用，给缺铁者带来健康佳音。人体缺铁可使血红蛋白减少，发生营养性贫血。人体对铁的吸收受许多因素影响，其中，铁必须被消化成为可溶性低分子二价铁（亚铁）的复合物才可加速吸收，而有机酸（如葡萄糖酸等）起着促进机体吸收铁的作用。葡萄糖酸亚铁是我国在80年代末仿造国外研制的一种新药。我国食品行业也用它来作新型的食品添加剂。联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)食品添加剂专家委员会认为葡萄糖酸亚铁是一种具有“有用性、安全性、必要性”的补铁剂。与目前临床上所用的硫酸亚铁比较，它具有稳定性高、口感好、毒性低、副作用小、易被人体吸收利用等显著优点。目前葡萄糖酸亚铁的生产方法主要有氧化中合法、氧化交换法、酸解-交换法等方法，四种方法各有利弊，随着生物及酶科学的发展，酶法生产受到广大生产厂家和消费者的关注。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法。本专利技术采用葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖对葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶进行固定化，制备固定化酶，通过固定化酶对葡萄糖进行氧化，经中和得到葡萄糖酸亚铁。该专利技术工艺简单，可实现葡萄糖酸亚铁的连续化生产，且大大方便了后续葡萄糖酸亚铁的分离、纯化、干燥等工艺。本专利技术是通过以下技术方案实现的：（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH=6.5，经中和后得到葡萄糖酸钠；（3）pH为6.5稳定后，葡萄糖酸钠溶液经过亚铁离子交换柱得到葡萄糖酸亚铁，再经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸亚铁。所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征是，所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度35-40℃，4-8h，温度4-8℃。所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征是，所述步骤（1）中，葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙8-15份，壳聚糖15-20份。所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征是，所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为10-25%。所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征是，所述步骤（2）中，固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到70%-90%。本专利技术具有以下优点：（1）与传统的葡萄糖酸亚铁制备方法相比，具有节能，降低生产成本的优点，且基本不产生三废污染，符合绿色生产工艺要求；（2）该工艺制备的葡萄糖酸亚铁纯度高，达到99.9%，重金属含量未检出，产品质量高于美国药典标准。具体实施方式本实施例是对本专利的进一步说明而不是对本专利的限制。实施例1（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH=6.5，经中和后得到葡萄糖酸钠；（3）pH为6.5稳定后，葡萄糖酸钠溶液经过亚铁离子交换柱得到葡萄糖酸亚铁，再经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸亚铁。所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度35℃，4-8h，温度4℃；葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙8份，壳聚糖15份。所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为10%；固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到70%%。实施例2（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH=6.5，经中和后得到葡萄糖酸钠；（3）pH为6.5稳定后，葡萄糖酸钠溶液经过亚铁离子交换柱得到葡萄糖酸亚铁，再经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸亚铁。所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度38℃，4-8h，温度6℃；葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙12份，壳聚糖18份。所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为15%；固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到80%。实施例3（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH=6.5，经中和后得到葡萄糖酸钠；（3）pH为6.5稳定后，葡萄糖酸钠溶液经过亚铁离子交换柱得到葡萄糖酸亚铁，再经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸亚铁。所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度40℃，4-8h，温度8℃；葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙15份，壳聚糖20份。所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为25%；固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到90%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征在于按下述步骤制得：（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1‑0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH=6.5，经中和后得到葡萄糖酸钠；（3）pH为6.5稳定后，葡萄糖酸钠溶液经过亚铁离子交换柱得到葡萄糖酸亚铁，再经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸亚铁。

【技术特征摘要】
1.一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征在于按下述步骤制得：（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH=6.5，经中和后得到葡萄糖酸钠；（3）pH为6.5稳定后，葡萄糖酸钠溶液经过亚铁离子交换柱得到葡萄糖酸亚铁，再经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸亚铁。2.根据权利要求1所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法，其特征是，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽，安民，安庆堂，冯斌斌，
申请(专利权)人：温县兴发生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41