一种含脂肪酶-无机杂化纳米花的水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二次固定化合成的含脂肪酶‑无机杂化纳米花的水凝胶型酶催化材料及其制备方法和应用。利用脂肪酶作为有机组分与无机金属离子通过自组装的方式合成脂肪酶‑无机杂化纳米花，然后将其包埋到生物相容性较好的含有至少两种亲水性聚合物的凝胶载体体系中，并通过反复冷冻‑解冻的方法制备得到含有脂肪酶‑无机杂化纳米花的水凝胶，其独特的三维网状结构使酶稳定存在于催化体系中，从而达到二次固定化的目的。本发明专利技术通过二次固定化，使脂肪酶免受外界环境的影响，从而使酶的稳定性得到了改善，进一步提高了酶的重复利用性。该催化材料无需与反应物进行分离，省去了酶与底物分离的步骤，在酶的固定化领域将有很广泛的应用前景。

Hydrogel containing lipase inorganic hybrid nanomaterials and preparation method and application thereof

The invention discloses a hydrogel type enzyme catalyzed material with two times immobilized lipase and inorganic hybrid nanomaterials, and a preparation method and application thereof. Lipase was synthesized by lipase as an organic component and inorganic metal ions by self assembly. The lipase was embedded into a biocompatible gel carrier system containing at least two kinds of hydrophilic polymers, and the lipase was prepared by repeated freezing method. Inorganic hybrid nanoscale hydrogels, whose unique three-dimensional network structure makes enzymes stable in catalytic systems, achieves the purpose of two immobilization. By two times immobilization, the lipase is protected from the external environment, thus the stability of the enzyme is improved, and the reutilization of the enzyme is further improved. The catalytic material does not need to be separated from the reactants, eliminating the steps of separation of enzymes from substrates, and will have wide application prospects in the field of immobilization of enzymes.

【技术实现步骤摘要】
一种含脂肪酶-无机杂化纳米花的水凝胶及其制备方法和应用
本专利技术属于酶固定化领域，涉及一种二次固定化合成的含脂肪酶-无机杂化纳米花的水凝胶型酶催化材料及其制备方法和应用。
技术介绍
脂肪酶是一类可以在微水或非水相体系中催化甘油酯水解反应、酯化反应、转酯化反应的酶类，由于其具有较好的水溶性、反应专一性、高催化效率、生物相容性、低毒性等优点，使得其在能源、食品、洗涤、皮革、制药、纺织及造纸等行业中有着一定的应用，因此得到国内外学者广泛关注和研究。然而，脂肪酶作为工业催化剂在实际应用过程中仍存在很多缺陷，在反应剧烈的环境下容易出现稳定性降低、酶活损失甚至失活的现象，从而极大的限制了其进一步的工业化应用。为了解决这一难题，固定化技术得以提出并发展。近几年来，国内外各方学者利用超分子组装的方法在合成具有三维花形结构的有机-无机杂化纳米花上取得了突破性的进展，这种方法将酶作为有机组分，金属离子作为无机组分，不但实现了酶的固定化，还极大地提高了酶的活性及稳定性，从而扩大了其在生物催化、生物传感、能源储存、气体检测、蛋白质组学分析等领域的应用潜力。然而，这种纳米花型催化材料的力学强度很低，容易受到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含脂肪酶‑无机杂化纳米花的水凝胶，其包括：(a)脂肪酶和无机金属离子通过自组装而成的脂肪酶‑无机杂化纳米花；以及(b)含有至少两种亲水性聚合物的凝胶载体体系。

【技术特征摘要】
1.一种含脂肪酶-无机杂化纳米花的水凝胶，其包括：(a)脂肪酶和无机金属离子通过自组装而成的脂肪酶-无机杂化纳米花；以及(b)含有至少两种亲水性聚合物的凝胶载体体系。2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，其将所述的脂肪酶-无机杂化纳米花包埋到所述的凝胶载体体系中制备得到。3.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述的亲水性聚合物为壳聚糖、聚乙烯醇、海藻酸钠、海藻酸钙、或琼脂糖。4.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述的无机金属离子来源于氯化铜、硫酸铜、硝酸铜中的一种或多种。5.权利要求1～4的任一项所述的含脂肪酶-无机杂化纳米花的水凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)用水性溶液配制得到浓度为0.1～0.5mg/mL的脂肪酶溶液，加入无机金属离子溶液，在20～40℃下静置24～96小时，收集沉淀，经过洗涤、离心、冷冻干燥得到脂肪酶-无机杂化纳米花；(2)将至少两种亲水性聚合物溶于水性溶液中制备得到凝胶载体体系，加入步骤(1)得到的脂肪酶-无机杂化纳米花，室温搅拌混合；(3)步...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晶，井木子，费旭，李尧，任伟帆，赵丽媛，徐龙权，王一，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21