一种新型固定化氧化还原酶电极及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型固定化氧化还原酶电极及其制备方法，首先通过卤代羧酸、咪唑类化合物制备修饰剂；将修饰剂与羰基二咪唑混合加入到无水二甲亚砜中，磁力搅拌反应得到活性体；将活性体加入到氧化还原酶液中透析得到酰化氧化还原酶溶液；再利用硝酸锌溶液，2‑甲基咪唑、酰化氧化还原酶溶液与聚乙烯吡咯烷酮混合溶液制备固定化氧化还原酶粉末；最后制备氧化还原酶电极。本发明专利技术结合了MOFs材料比表面积大、种类多、负载量大、结构稳定等特征，通过制备工艺的改进，将带单体的修饰酶嵌入在MOFs骨架中，既能保证固定化后酶的活性不会明显降低，又可以进一步改进酶的重复使用稳定性。

A new immobilized redox enzyme electrode and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种新型固定化氧化还原酶电极及其制备方法
本专利技术涉及固定化氧化还原酶电极的制备技术，具体涉及一种新型固定化氧化还原酶电极及其制备方法。
技术介绍
酶作为生物催化剂，在温和的反应条件下催化效率高，并具有高度的专一性和选择性，被广泛应用于生物医药，环境保护、能源，食品和化工等行业。氧化还原酶是一种在常温常压得条件下具有特殊催化功能的高效生物催化剂，催化效率比一般催化剂高出107-1013倍，并具有专一性，很多化学反应可以采用氧化还原酶作为催化剂，而且可以避免副反应。它不仅催化生物体内化学反应，而且催化非体内的化学发应。但由于氧化还原酶的组成和结构，环境对其影响较大，极易导致酶催化活性的降低。在催化过程中，随着时间的推移，酶的催化活性会逐渐下降，导致催化效率降低，也不易回收重复利用，为了解决游离氧化还原酶的这种问题，人们引入了酶固定化技术。与游离酶相比，固定化酶在节能，降低成本，保护环境，生产自动化、连续化等许多方面都是有利的。酶的固定化技术为氧化还原酶的应用开拓了广阔的前景。金属有机骨架(MOFs)是由金属离子簇与有机配体组成的三维复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型固定化氧化还原酶电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)对氧化还原酶进行修饰：/n将卤代羧酸溶于乙腈中，加入咪唑类化合物，第一次磁力搅拌反应，将得到的反应产物用无水乙醚萃取，得到下层油状物质，真空干燥，得到羧酸甲基咪唑修饰剂；将羧酸甲基咪唑修饰剂与羰基二咪唑混合，加入到无水二甲亚砜中，第二次磁力搅拌，室温反应，得到活性体；将活性体加入到氧化还原酶液中，第三次磁力搅拌反应，透析，得到酰化氧化还原酶溶液；/n(2)制备固定化氧化还原酶：/n将硝酸锌加入到去离子水中，得到溶液A；将2-甲基咪唑、酰化氧化还原酶溶液与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解于去离子水中，得到溶液B；将溶液A...

【技术特征摘要】
1.一种新型固定化氧化还原酶电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对氧化还原酶进行修饰：
将卤代羧酸溶于乙腈中，加入咪唑类化合物，第一次磁力搅拌反应，将得到的反应产物用无水乙醚萃取，得到下层油状物质，真空干燥，得到羧酸甲基咪唑修饰剂；将羧酸甲基咪唑修饰剂与羰基二咪唑混合，加入到无水二甲亚砜中，第二次磁力搅拌，室温反应，得到活性体；将活性体加入到氧化还原酶液中，第三次磁力搅拌反应，透析，得到酰化氧化还原酶溶液；
(2)制备固定化氧化还原酶：
将硝酸锌加入到去离子水中，得到溶液A；将2-甲基咪唑、酰化氧化还原酶溶液与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解于去离子水中，得到溶液B；将溶液A与溶液B混合，搅拌，离心、洗涤，冻干得到固定化氧化还原酶粉末；
(3)氧化还原酶电极的制备：
称取固定化氧化还原酶粉末溶解在去离子水中，超声处理后得载体溶液，用移液管将载体溶液滴在电极表面，在红外灯照射下干燥电极，待电极表面干燥后得到氧化还原酶电极。


2.根据权利要求1所述的新型固定化氧化还原酶电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述卤代羧酸为氯乙酸或溴丙酸；所述咪唑类化合物为1,2-二甲基咪唑或1-丁基-2-甲基咪唑。


3.根据权利要求1所述的新型固定化氧化还原酶电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述卤代羧酸与咪唑类化合物的摩尔比为2:1～10:1。


4.根据权利要求1所述的新型固定化氧化还原酶电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一次磁力搅拌反应的温度为60...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹彬，王鹏云，夏姣姣，张黎明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32