一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法技术

本发明专利技术属于有机化工技术领域，公开了一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法，根据过氧化物酶催化酚类物质氧化反应原理，采用人工加入氧化剂过氧化氢，由过氧化物酶催化清除有机物BPA，提出一种应用深山含笑叶片粗酶液降解BPA的方法。深山含笑作为中国特有的园林观赏物种，资源丰富，其叶片比较容易获得。酶促反应具有催化效率高、反应条件温和、可调节性等特点，应用深山含笑叶片粗酶液可以大大提高BPA的降解效果，同时其对于其他的一些内分泌干扰物(如苯胺类、酮类、醇类等)也有非常好的清除效果，具有成本低、绿色、安全、无污染的优良特性。 1

A method for removing bisphenol A from crude enzyme of Michelia leaf

The invention belongs to the technical field of organic chemical industry, and discloses a method for scavenging bisphenol A from the crude enzyme liquid of deep mountain smiling leaf. According to the principle of peroxidase catalyzing the oxidation reaction of phenolic substances, the oxidizing agent hydrogen peroxide is used artificially and the peroxidase catalyzes the removal of organic matter BPA. A kind of application of deep mountain smiling leaves is proposed. A method for the degradation of BPA by enzyme solution. Michelia Michelia, as a unique ornamental species in China, is rich in natural resources and its leaves are relatively easy to obtain. The enzymatic reaction has the characteristics of high catalytic efficiency, mild reaction conditions and adjustable ability. The application of the crude enzyme solution of deep mountain smiling leaves can greatly improve the degradation effect of BPA. At the same time, it also has very good cleaning effect for some other endocrine disruptors, such as aniline, ketones, alcohols, etc., with low cost, green and safe. All, no pollution of the excellent characteristics. One

【技术实现步骤摘要】
一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法
本专利技术属于有机化工
，尤其涉及一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法。
技术介绍
双酚A(bisphenolA，BPA)是一种重要的有机化工原料，广泛应用于聚碳酸酯、环氧树脂、阻燃剂、增塑剂、橡胶抗老化剂等生产中，用这些材料生产的终端产品，如婴儿奶瓶，微波炉饭盒、食品包装盒、饮料罐等均含有BPA。BPA的广泛应用带来了日渐严重的环境污染：在日本垃圾处理场和堆肥水样中均可检出BPA，其平均浓度达269μg/L。BPA等酚类化合物是内分泌干扰物(EndocrineDisruptingChemicals，即EDCs)的重要成员之一，20世纪80年代以来的系列研究表明，BPA对水生生物和人体细胞具有雌激素作用和生物学毒性；能干扰人体内正常激素的分泌，导致儿童性发育提前，进而影响生殖功能，同时增加肿瘤的发病率；即使是低剂量染毒，也能造成严重的损伤。EDCs具有生物富集、效用持久以及生理学响应浓度极低等特性，使得其在水体中很难通过传统水处理技术去除。近几年来，BPA在水体中检出浓度有逐年增大的趋勢。因此，如何处理水环境中BPA成为急需解决的难题。深山含笑(学名：MicheliamaudiaeDunn)，又名光叶白兰、莫夫人玉兰，木兰科含笑属，常绿乔木。中国特有物种，主要分布在浙江、福建、湖南、广东、广西、贵州等地。具有生长快、材质好，叶片冬季不凋，早春花色纯白艳丽、味清香等特性。其树型美观，主要作为园林观赏树种；其大量叶片未得到充分利用。专利技术人通过测定证实，深山含笑叶片中含有较高过氧化物酶活性，该酶具有较好的温度、酸碱稳定性。目前对环境中双酚A的消除主要采用物理吸附、光催化的化学降解、生物降解等方法；利用吸附和膜工艺等常规水处理方法的去除效果显著，但缺点是费用较高，需要特定的厂房及相关仪器，只能作为医疗、饮用等特殊用途的水处理方法。此外，采用Zn0.9Fe0.1S硫化物为光催化剂，在紫外光、催化剂、H2O2体系下催化氧化BPA，其去除率可达90％以上；但光催化剂制备过程复杂，且催化剂发挥催化氧化效应的条件苛刻，降低了应用场景。近年来，生物法中的微生物法以其密度高、处理设备简单等特点得到广泛应用，这种方法虽然安全，但实际的污水环境相当恶劣，微生物对生存条件有很大的要求，一旦处于恶劣的环境中，生存能力必然受到限制，而且利用微生物降解酚类废水则需要大规模培养微生物且耗时长、空间大，同时含酚废水对微生物存在毒害作用。难以大规模用于含酚废水的处理。综上所述，现有技术存在的问题是：目前对环境中双酚A的消除方法存在光催化剂制备过程复杂，且催化剂发挥催化氧化效应的条件苛刻，降低了应用场景；需要大规模培养微生物且耗时长、空间大，同时含酚废水对微生物存在毒害作用；而采用植物源过氧化物酶清除BPA则可以有效克服上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法。本专利技术是这样实现的，一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法，所述利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法包括：步骤一，称取成熟深山含笑树叶，按1:50比例加入不溶性交联聚乙烯吡咯烷酮，在液氮中迅速研磨，再按照1:5比例加入含10％聚乙烯吡咯烷酮和2mmol/L乙二胺四乙酸的磷酸缓冲液，4层纱布过滤，所得滤渣，按照1:4比例加入含1％w/v吐温80，1mol/LNaCl提取滤渣中的结合态过氧化物酶；室温下搅拌提取2-5h，在4℃12000g条件下，离心20min，所得酶液置于4℃冰箱冷藏待用；步骤二，酶液在搅动中缓慢加入试剂使形成14％PEG(W/V)-10％(NH4)2SO4W/V体系，充分搅拌至溶解。转移至分液漏斗中静置萃取2h，取下相，即为粗酶液；步骤三，移取缓冲溶液，控制反应体系温度为20～60℃，pH值为3～11，加入适量粗酶液，加入BPA使反应体系中BPA浓度为0.2mmol/L，加入摩尔浓度为BPA0.2～5倍的H2O2启动反应，反应时间为180min；于反应开始1min、3min、5min、15min、45min、90min、120min、180min从上述反应体系中取样1ml，加入2mL甲醇终止反应，即实现深山含笑叶片粗酶液对BPA的降解；在终止反应液里加入适量明矾，摇匀，过夜沉淀后5000g离心10min。离心后的上清液过0.22μm滤膜后，采用液相色谱—质谱联用仪检测，流动相为80％甲醇/水，质谱检测准分子离子峰对应的相对分子质量为228.3。进一步，所述步骤一深山含笑叶提取液中为有聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸的柠檬酸—磷酸缓冲液交联聚乙烯吡咯烷酮粉末。进一步，所述步骤一缓冲溶液为醋酸—醋酸钠缓冲溶液、硼砂缓冲溶液、柠檬酸—磷酸缓冲液中的任一种，浓度均为50mmol/L。进一步，所述pH值为7。进一步，所述BPA初始浓度为0.2mmol/L。进一步，所述温度为室温。进一步，所述反应时问为180min。进一步，所述酶加入量为15U/mL。本专利技术根据过氧化物酶催化酚类物质氧化反应原理，采用人工加入氧化剂过氧化氢，由过氧化物酶催化清除有机物BPA，提出一种应用深山含笑叶片粗酶液降解BPA的方法。深山含笑作为中国特有的园林观赏物种，资源丰富，其叶片比较容易获得。酶促反应具有催化效率高、反应条件温和、可调节性等特点，应用深山含笑叶片粗酶液可以大大提高BPA的降解效果，同时其对于其他的一些内分泌干扰物(如苯胺类、酮类、醇类等)也有非常好的清除效果，具有成本低、绿色、安全、无污染的优良特性。本方法采用的是植物过氧化物酶催化氧化法降解BPA，降解效率高，且所采用的原料深山含笑叶片易获得，具有高效、绿色、无二次汚染、成本低的优点；且能够充分利用园林观赏植物大量春季新旧叶更替过程中即将凋落的深山含笑叶片，提高深山含笑种植的综合经济效益。附图说明图1是本专利技术实施例提供的利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的不同酶浓度下BPA的清除情况示意图。图3是本专利技术实施例提供的不同温度条件下BPA在3小时内BPA剩余率示意图。图4是本专利技术实施例提供的不同pH条件下BPA在3小时内剩余率示意图。图5是本专利技术实施例提供的不同BPA与过氧化氢摩尔浓度比条件下BPA在3小时内剩余率示意图。图6是本专利技术实施例提供的不同浓度富里酸条件下BPA在3小时内剩余率示意图。图7是本专利技术实施例提供的不同浓度腐植酸条件下BPA在3小时内剩余率示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法包括以下步骤：S101：称取成熟深山含笑树叶，按1:50比例加入不溶性交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)，在液氮中迅速研磨，再按照1:5比例加入含10％聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)和2mmol/L乙二胺四乙酸(EDTA)的磷酸缓冲液(50mmol/L，pH7.8)，4层纱布过滤，所得滤渣，按照1:4比例加入含1％(w/v)吐温80，1mol/LNaCl本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法，其特征在于，所述利用深山含笑叶粗

【技术特征摘要】
1.一种利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法，其特征在于，所述利用深山含笑叶粗酶液清除双酚A的方法包括：步骤一，称取成熟深山含笑树叶，按1:50比例加入不溶性交联聚乙烯吡咯烷酮，在液氮中迅速研磨，再按照1:5比例加入含10％聚乙烯吡咯烷酮和2mmol/L乙二胺四乙酸的磷酸缓冲液，4层纱布过滤，所得滤渣，按照1:4比例加入含1％w/v吐温80，1mol/LNaCl提取滤渣中的结合态过氧化物酶；室温下搅拌提取2-5h，在4℃12000g条件下，离心20min，所得酶液置于4℃冰箱冷藏待用；步骤二，酶液在搅动中缓慢加入试剂使形成14％PEG(W/V)-10％(NH4)2SO4W/V体系，充分搅拌至溶解；转移至分液漏斗中静置萃取2h，取下相，即为粗酶液；步骤三，移取缓冲溶液，控制反应体系温度为20～60℃，pH值为3～11，加入适量粗酶液，加入适量BPA使反应体系中BPA浓度为0.2mmol/L，加入摩尔浓度为BPA0.2～5倍的H2O2启动反应，反应时间为180min；于反应开始1min、3min、5min、15min、45min、90min、120min、180min从上述反应体系中取样1ml，加入2mL甲醇终止反应，即实现深山含笑叶片粗酶液对BPA的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖强，周秀梅，向运蓉，张小萌，蒲圩，王雨雪，
申请(专利权)人：湖北民族学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42