固定化酶及其制备方法技术

本发明专利技术提供固定化酶及其制备方法。本发明专利技术的固定化酶，其特征在于，包含疏水载体和亲水载体和酶蛋白，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体含量为0.1～99重量%，亲水载体含量为5～99重量%，酶含量为0.05～10重量%，其中酶的量以酶蛋白计。本发明专利技术的固定化酶的制备方法，其特征在于，包括（1）将疏水载体与酶混合的步骤，（2）在步骤（1）所得的混合物中加入亲水载体与酶的步骤。本发明专利技术的固定化酶具有较强的专一性及酯化、酯交换等功能。

【技术实现步骤摘要】
固定化酶及其制备方法
本专利技术涉及同时具有酯化、酯交换、Sn-1，3选择性的固定化酶和其制备方法以及使用该固定化酶的酯化方法。
技术介绍
脂肪酶（lipase，EC3.1.1.3）全称为甘油三酰酯水解酶，不同菌种来源的脂肪酶还可以具有酯化、酯交换、醇解、消旋体拆分等功能。液体脂肪酶不能重复使用，难以分离，限制了其在工业上的应用。通过固定化技术将酶赋形于具有一定物理性质的载体之上，可解决上述问题。脂肪酶在结构上有疏水的空洞，上边有盖子，盖子的开合与疏水/亲水界面密切相关。固定化后的脂肪酶受载体性质的影响，会表现出不同的活力。在非专利文献“ontheimportanceofthesupportmaterialforbioorganicsynthesis,Eur.J.Biochem.172,573～578(1988)”中指出不同极性的载体表面带电性质，亲疏水性的差别会导致酶固定化后活力的差别。在非专利文献“膜材料的亲疏水性对固定化脂肪酶的影响，高校化学工程学报2006年6月第20卷第三期”中，采用了8种亲疏水性不同的膜材料作为固定化载体，发现固定化酶载体材料性质之间的区别会导致固定化酶吸附量、比活力、半衰期等性质的变化。在CN2005101263630中，以疏水聚四氟乙烯为底层膜，醋酸纤维素为顶膜，复合的固定化酶膜制备的脂肪酶具有较高的活力和较好的稳定性，然而固定化酶膜制备方法复杂，不适用工业化生产和应用。在WO99/33964中，保护的载体为亲水性表面的无机材料，如硅石、沸石、矾土、陶瓷等，或亲水表面的无机材料包被了有机基团，因此具有疏水性表面，或者疏水表面的有机材料，如有机聚合树脂。在本专利中，载体表面或亲水，或疏水，其实施例结果显示通过本方法制备的固定化脂肪酶的酯交换活力也较低，不能满足实际生产的需求。在US5232843中，在离子交换树脂为载体固定化脂肪酶的基础上加入酪蛋白酸钠，结果酶的活力得到提高，但是反应时间较长。种种实验数据表明，固定化脂肪酶载体材料的极性性质会影响固定化酶的活力变化。在现有的商品化的固定化酶产品中，根据固定化酶材料的不同，大体可以分为两种，一种是以有机高分子树脂为载体，如诺维信公司生产的RMIM、novozyme435等。一种是以无机粉末为载体，如诺维信公司生产的TLIM。然而两种不同性质载体制备的固定化酶在应用上差别较大，RMIM具有专一性，随机酯交换活力较差，TLIM具有较高的随机酯交换活力，但专一性较差。目前缺少一种固定化酶的方法，可以使固定化脂肪酶产品同时具有较高的酯交换活力和专一性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供固定化酶，其包含疏水载体和亲水载体和酶蛋白，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体含量为0.1～99重量%，亲水载体含量为5～99重量%，酶含量为0.05～10重量%，其中酶的量以酶蛋白计。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体的含量为0.5～95重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体的含量为1～90重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体的含量为5～80重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体的含量为10～70重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述亲水载体的含量为8～95重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述亲水载体的含量为10～90重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述亲水载体的含量为15～85重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述亲水载体的含量为25～80重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的孔径为2～500nm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的孔径为20～200nm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体的孔径为2～500nm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体的孔径为20～200nm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的比表面积为10～1000m2/g。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的比表面积为50～400m2/g。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体的比表面积为10～1000m2/g。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体的比表面积为50～400m2/g。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的粒径为0.5μm～700μm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的粒径为20～100μm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体的粒径为0.5μm～700μm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体的粒径为20～100μm。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述疏水载体选自聚（甲基）丙烯酸酯、聚苯乙烯、（甲基）丙烯酸酯与苯乙烯的交联接枝聚合物、（甲基）丙烯酸酯与双甲基丙烯酸乙二醇酯交联共聚物、疏水改性二氧化硅、滑石粉、疏水型沸石、苯乙烯或二乙烯苯与顺丁烯二酸二甲酯的共聚物、苯乙烯或二乙烯苯与乙酸烯丙酯的共聚物、苯乙烯或二乙烯苯与丙烯腈的共聚物、苯乙烯或二乙烯苯与甲基乙烯基甲酮的共聚物中的至少一种。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述聚（甲基）丙烯酸酯选自交联聚（甲基）丙烯酸。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述聚苯乙烯选自苯乙烯和二乙烯苯的共聚物。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述亲水载体选自硅藻土、硅酸盐、碱式碳酸镁、白炭黑、沸石、氧化铝、分子筛、蛭石、硅胶、纤维素或其衍生物、糊精、淀粉或其衍生物中的至少一种。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述酶的含量为0.1～8重量%，其中酶的量以酶蛋白计。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述酶的含量为0.5～7重量%，其中酶的量以酶蛋白计。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述酶的含量为1～5重量%，其中酶的量以酶蛋白计。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述酶是脂肪酶。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述脂肪酶选自疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyceslanuginose)、米黑根毛霉(Rhizomucormiehei)、米黑毛霉(Mucormiehei)、假单胞菌(Pseudomonassp.)、根霉(Rhizopussp.)、黑曲霉(Aspergillusniguer)及伯克霍尔德氏菌(Burkholderiasp.)中的至少一种。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述脂肪酶通过基因工程或蛋白质工程改造而得。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，还包含粘合剂。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素钠、明胶或聚维酮中的至少一种。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述粘合剂的含量为0.5～15重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述粘合剂的含量为2～7重量%。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，还包含稳定剂。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，所述稳定剂选自丙二醇、甘油、山梨醇或赤藓糖醇中的至少一种。根据本专利技术所述的固定化酶，其中，相对于固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定化酶，其特征在于，包含疏水载体和亲水载体和酶蛋白，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体含量为0.1～99重量%，优选所述疏水载体的含量为0.5～95重量%，更优选所述疏水载体的含量为5～80重量%，亲水载体含量为5～99重量%，优选所述疏水载体的含量为10～70重量%，更优选所述亲水载体的含量为25～80重量%，酶含量为0.05～10重量%，其中酶的量以酶蛋白计。

【技术特征摘要】
1.一种固定化酶，其特征在于，包含疏水载体和亲水载体和酶蛋白，其中，相对于固定化酶总量，所述疏水载体含量为0.1～99重量%，优选所述疏水载体的含量为0.5～95重量%，更优选所述疏水载体的含量为5～80重量%，亲水载体含量为5～99重量%，优选所述疏水载体的含量为10～70重量%，更优选所述亲水载体的含量为25～80重量%，酶含量为0.05～10重量%，其中酶的量以酶蛋白计。2.根据权利要求1所述的固定化酶，其中，所述疏水载体的孔径为20～200nm，和/或所述亲水载体的孔径为2～500nm，和/或所述疏水载体的比表面积为10～1000m2/g，和/或所述亲水载体的比表面积为10～1000m2/g，和/或所述疏水载体的粒径为0.5μm～700μm，和/或所述亲水载体的粒径为0.5μm～700μm。3.根据权利要求1或2所述的固定化酶，其中，所述疏水载体选自聚（甲基）丙烯酸酯、聚苯乙烯、（甲基）丙烯酸酯与苯乙烯的交联接枝聚合物、（甲基）丙烯酸酯与双甲基丙烯酸乙二醇酯交联共聚物、疏水改性二氧化硅、滑石粉、疏水型沸石、苯乙烯或二乙烯苯与顺丁烯二酸二甲酯的共聚物、苯乙烯或二乙烯苯与乙酸烯丙酯的共聚物、苯乙烯或二乙烯苯与丙烯腈的共聚物、苯乙烯或二乙烯苯与甲基乙烯基甲酮的共聚物中的至少一种，优选所述聚（甲基）丙烯酸酯选自交联聚（甲基）丙烯酸，优选所述聚苯乙烯选自苯乙烯和二乙烯苯的共聚物，和/或所述亲水载体选自硅藻土、硅酸盐、碱式碳酸镁、白炭黑、沸石、氧化铝、分子筛、蛭石、硅胶、纤维素或其衍生物、糊精、淀粉或其衍生物中的至少一种。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的固定化酶，其中，相对于固定化酶总量，所述酶的含量为0.1～8重量%，其中酶的量以酶蛋白计，优选相对于固定化酶总量，所述酶的含量为0.5～7重量%，其中酶的量以酶蛋白计，更相对于固定化酶总量，所述酶的含量为1～5重量%，其中酶的量以酶蛋白计，和/或所述酶是脂肪酶，优选所述脂肪酶选自疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyceslanuginose)、米黑根毛霉(Rhizomucormiehei)、米黑毛霉(Mucormiehei)、假单胞菌(Pseudomonassp.)、根霉(Rhizopussp.)、黑曲霉(Aspergillusniguer)及伯克霍尔德氏菌(Burkholderiasp.)中的至少一种，优选所述脂肪酶通过基因工程或蛋白质工程改造而得，和/或还包含水，和/或相对于固定化酶总量，所述水的含量为0.5～15重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛本荣，郑妍，郑磊，
申请(专利权)人：丰益上海生物技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31