一种NH2-Co-MOF载体固定化酶的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种NH2‑

【技术实现步骤摘要】
一种NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及生物催化剂
，具体是一种NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]对映体纯的仲手性醇，对生物化工和制药工程都有着重要的作用。(R)
‑1‑
(4
‑
溴苯基)
‑
乙醇和带有附加官能基的手性醇，是合成各种生物活性化合物的重要手性中间体和有用的起始材料，特别是在制药领域，化学及农用化学品工业，随着对光学活性药物的需求，手性醇的需求最近有所增加。
[0003]目前，制备单一对映体1
‑
(4
‑
溴苯基)乙醇的主要方法有化学合成法和外消旋体拆分法。文献中已报道的方法包括以下几种：(1)直接利用不对称合成和还原的方法制备光学活性的(R)
‑1‑
(4
‑
溴苯基)乙醇；(2)通过利用手性萃取剂液液萃取获得光学纯的单一1
‑
(4
‑
溴苯基)乙醇对映体；(3)色谱法分离制备。其中，不对称合成法副产物多，分离难度大，并且纯度较低。产率不高；色谱法的拆分纯度高，但生产成本高，只适用于实验使用的小规模制备；手性液液萃取法容易实现连续生产、容易工业放大、操作简单、生产成本低、适用范围广等，目前在工业生产中受到广泛关注，但是在实际应用过程中存在手性萃取剂选择性低，产率较低的问题。相比于上述拆分方法，酶催化反应不需要手性分离介质、手性试剂、手性溶剂等，可直接将化学合成的外消旋体转化为单一对映异构体。酶催化酯化拆分具有条件温和，选择性高，副反应少，杂质成分少，产率高，反应操作简单等优点，并且污染少，很大程度降低了化工生产对环境造成的影响，符合绿色化学理念，具有很好的发展前景。
[0004]金属有机框架材料(MOFs)是近年来新兴的材料之一，被广泛应用于各大方面。MOFs是通过金属阳离子或簇与有机配体的配位而构建的，从而获得具有高结晶度和孔隙率的三维网络结构。各种结构的金属阳离子或簇以及有机配体的丰富选择赋予MOF更高的设计性和多功能性。由于其出色的结构设计性，多样性，结晶性，极大的表面积和孔隙率，以及易于修饰金属节点和配体等优点，MOFs可作为固载金属颗粒和酶的优良载体，近年也广泛应用在生物固定化技术中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法及其应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将有机金属框架材料NH2‑
Co
‑
MOF固体颗粒物投加到磷酸缓冲溶液中充分搅拌，加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺进行活化搅拌；
[0009]加入N
‑
羟基琥珀酰亚胺，进行反应；
[0010]加入荧光假单胞菌脂肪酶，搅拌反应；
[0011]反应结束后，洗涤并冷冻干燥得到固定化酶。
[0012]作为本专利技术的进一步技术方案，所述磷酸缓冲溶液的pH为5
‑
8。
[0013]作为本专利技术的更进一步技术方案，所述1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺加入后活化搅拌时间为20
‑
120min。
[0014]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述N
‑
羟基琥珀酰亚胺加入后反应时间为20
‑
120min。
[0015]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述荧光假单胞菌脂肪酶加入后在5
‑
40℃下搅拌反应。
[0016]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述荧光假单胞菌脂肪酶加入后搅拌反应时间为1
‑
24h。
[0017]一种NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法制备出的NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶作为生物催化剂在催化拆分1
‑
(4
‑
溴苯基)乙醇中的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1、将荧光假单胞菌脂肪酶通过共价结合法固定在由EDC、NHS活化的NH2‑
Co
‑
MOF载体上，先用EDC、NHS活化NH2‑
Co
‑
MOF载体上的羧基，与脂肪酶上的氨基形成酰胺共价交联，将酶与MOF载体结合在一起，制得固定化酶；
[0020]2、采用该固定化酶作为催化剂，用于催化酯交换拆分1
‑
(4
‑
溴苯基)乙醇对映体，制备光学纯(S)
‑1‑
(4
‑
溴苯基)乙醇和(R)
‑1‑
(4
‑
溴苯基)乙醇乙酸酯；
[0021]3、该固定化酶展现了优异的催化性能，提高了脂肪酶的稳定性，以及保持了游离酶高的对映体选择性；
[0022]4、本固定化酶的方法具有实施操作简便，选择性高和重复使用次数多等优点。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]将50mg的NH2‑
Co
‑
MOF固体颗粒物投加到5
‑
20mL磷酸缓冲液(pH＝5)中充分搅拌，加入10mg的1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)，在25℃下活化搅拌20min；
[0025]加入10mg N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)，25℃下搅拌20min；
[0026]加入50mg荧光假单胞菌脂肪酶，5℃下搅拌1h；
[0027]用磷酸缓冲液洗涤，冷冻干燥得到固定化酶。
[0028]实施例2
[0029]将100mg的NH2‑
Co
‑
MOF固体颗粒物投加到10mL磷酸缓冲液(pH＝6)中，加入25mg的1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)，在25℃下活化搅拌60min；
[0030]加入25mg的N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)，25℃下搅拌60min；
[0031]加入100mg荧光假单胞菌脂肪酶，20℃下搅拌8h；
[0032]用磷酸缓冲液洗涤，冷冻干燥得到固定化酶。
[0033]实施例3
[0034]将150m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将NH2‑
Co
‑
MOF溶解于磷酸缓冲溶液中，加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺进行活化搅拌；加入N
‑
羟基琥珀酰亚胺，进行反应；加入荧光假单胞菌脂肪酶，搅拌反应；反应结束后，洗涤并冷冻干燥得到固定化酶。2.根据权利要求1所述的NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法，其特征在于，所述磷酸缓冲溶液的pH为5
‑
8。3.根据权利要求1所述的NH2‑
Co
‑
MOF载体固定化酶的制备方法，其特征在于，所述1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺加入后活化搅拌时间为20
‑
120m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盼良，孙晨蕊，孙碧珠，吴淑惠，吴颖，郑淑琴，唐课文，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：