一种动态键聚合物的制备方法及其在提高酶热稳定性方面的应用技术

本发明专利技术提供一种动态键聚合物的制备方法及其在提高酶热稳定性方面的应用，属于高分子材料领域。该动态键聚合物由芳香醛、氨基封端的聚合物，以及含不同功能基团的胺，经亚胺生成反应聚合而成。该动态键聚合物提高酶热稳定性的方式有两种：1)将动态键聚合物直接加入酶的催化体系中，当反应条件升至原来可使酶失活的温度时，由于动态键聚合物的存在，酶的活性得以保持；2)将动态键聚合物加入因高温而活性显著减低的酶的催化体系中，一段时间后动态键聚合物能够恢复并提高酶的活性。

Preparation of a Kind of Dynamic Bonded Polymer and Its Application in Enzyme Thermal Stability Improvement

The invention provides a preparation method of dynamic bonded polymer and its application in improving the thermal stability of enzymes, belonging to the field of polymer materials. The Dynamic Bond polymer was synthesized from aromatic aldehydes, amino-terminated polymers and amines containing different functional groups by imine formation reaction. There are two ways to improve the thermal stability of the enzyme: 1) adding the dynamic bond polymer directly into the catalytic system of the enzyme, when the reaction conditions are raised to the original temperature at which the enzyme can be inactivated, the activity of the enzyme can be maintained due to the existence of the dynamic bond polymer; 2) adding the dynamic bond polymer into the catalytic system of the enzyme whose activity is significantly reduced due to the high temperature, and after a period of time, the activity of the enzyme can be maintained. Bonded polymers can restore and enhance the activity of enzymes.

【技术实现步骤摘要】
一种动态键聚合物的制备方法及其在提高酶热稳定性方面的应用
本专利技术属于高分子材料领域，涉及到酶催化合成，特别涉及到一种动态键聚合物的制备方法及其在提高酶热稳定性方面的应用。
技术介绍
生物酶因为催化反应条件温和、过程高效、选择性高，在有机合成、制药、食品等方面应用广泛。然而酶的催化反应常有其最适合的温度和酸碱条件，在超出这一范围的高温环境中，酶的活性大大降低，甚至造成酶蛋白的不可逆失活，极大程度影响了酶的工业应用。因此，如何提高酶的热稳定性、提高催化效率和酶利用率是生物催化中的重要问题。近年来，多种方法被用于提高酶的热稳定性，主要包括：1)蛋白质工程，如定向进化等基因手段。然而，该方案一般需要较长的筛选周期和大量的人力、物力；2)酶固定化，包括采用吸附、交联等方法将包裹或连接于载体上，但固定化酶的活性通常有所降低；3)添加稳定剂，例如通过加入表面活性剂、多元醇等而影响酶的构象稳定性，但在苛刻条件下其效果较为有限。动态键聚合物是由超分子作用或可逆共价反应连接的聚合物，是一种新型可适应性高的分子材料。其最大的特点是聚合物结构组成可由外界刺激调控，例如有生物酶存在时，该类聚合物会在酶周围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态键聚合物在提高酶热稳定性方面的应用，其特征在于，应用方法如下：首先，根据不同目标酶的特性，将动态键聚合物溶液加入目标酶催化反应体系中，逐步提高反应温度；然后，通过调整不同温度和不同动态键聚合物溶液的添加量，并与未加动态键聚合物体系中目标酶的活性进行对比，考量动态键聚合物对目标酶活化的最适合用量及最适高温温度范围。

【技术特征摘要】
1.一种动态键聚合物在提高酶热稳定性方面的应用，其特征在于，应用方法如下：首先，根据不同目标酶的特性，将动态键聚合物溶液加入目标酶催化反应体系中，逐步提高反应温度；然后，通过调整不同温度和不同动态键聚合物溶液的添加量，并与未加动态键聚合物体系中目标酶的活性进行对比，考量动态键聚合物对目标酶活化的最适合用量及最适高温温度范围。2.一种动态键聚合物在提高酶热稳定性方面的应用，其特征在于，应用方法如下：首先，逐渐升高目标酶催化体系的温度，至目标酶的活性显著降低；然后在室温条件下，将动态键聚合物溶液加入目标酶催化反应体系中，静置10～60min后重新测量目标酶的活性，通过对比不同动态键聚合物溶液的添加量，得到动态键聚合物的最适合用量。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述动态键聚合物的制备方法如下：1)将芳香醛、氨基封端的聚合物以及含功能基团的胺在有机溶剂中混合，在60～80℃回流3～4天，进行亚胺生成反应；其中，芳香醛与氨基封端的聚合物的摩尔量之比为1:2～2:1；芳香醛与含功能基团的胺的质量之比2:1～10:1；2)用减压蒸馏去除亚胺生成反应后体系中的溶剂，并加入蒸馏水，制备得到浓度为10～20mM的动态键聚合物溶液。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，动态键聚合物的制备方法中，所述的芳香醛为均苯三甲醛、邻苯二甲醛、对苯二甲醛或间苯二甲醛。5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，动态键聚合物的制备方法中，所述的氨基封端的聚合物为氨基封端的聚乙二醇、聚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敬华，米哈伊尔·巴尔博尤，张燕，王睿，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32