【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于酶固定化，更具体地，涉及mil-100@pei/pda@fe3o4微球及制备和酶膜反应器和制备多肽。
技术介绍
1、寻找具有抗氧化作用的生物活性物质，用于抵抗体内的氧化应激反应从而对预防或治疗疾病具有重要的意义。研究表明，多肽具有抗氧化活性等多种重要的生物活性，是一种高性价比的抗氧化原料(肽是α－氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物，是蛋白质水解的中间产物。由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做二肽，同理类推还有三肽、四肽、五肽等。由三个或三个以上氨基酸分子组成的肽叫多肽。)。因此，制备多肽具有广泛的应用前景以及重要的实际意义。
2、多肽制备方法主要为酶水解法，然而在实际酶解生产中，需要具备较高的酶解条件，而且在工业生产过程中酶的回收利用比较困难，不利于节约生产成本，酶固定化技术能够在提升酶稳定性，降低产物分离难度上为酶催化添砖加瓦，有着良好的应用前景。在酶膜反应器中，多孔膜作为选择性屏障，可用于酶固定化，使酶能够重复使用，还能够提高酶的稳定性，消除产品抑制，实现连续化反应。因此，将酶催化反应和膜分离技术结合在一起应用于制备多肽可以明显提高生产效率，更有利于实现工业化生产。虽然传统的酶膜固定化方法具有该优势，但是将酶固定在膜上普遍存在酶移动受限、酶活性低和酶载量低的问题，这在一定程度上限制了它在食品工业上的应用。
3、目前，各种具有不同表面，物理和化学性质的支撑材料已被用作酶固定化的载体，例如磁性微/纳米颗粒、石墨烯、膜、多孔聚合物整料、多孔硅、毛细管柱。尽管已经付出了巨大的努力来合成新型
4、金属有机骨架(mof)是一种新型的多孔材料，可以通过配位键从金属离子/金属簇和有机配体自组装。与传统的无机多孔材料相比，mof具有非凡的特性，例如高度多样化的空腔结构，较大的比表面积，出色的热和机械稳定性以及广泛的后合成修饰选择。因此，mof受到了广泛的关注，并被认为在氢存储、气体分离、药物输送、催化和传感器中具有潜在的应用。近年来，由于它们的大表面积，可调节的孔径和可选的表面特性，已经合成了多种基于mofs的材料并将其应用于高分子量蛋白质排阻、肽富集和固定化酶。然而，mof固定酶制得的反应器需要离心从蛋白质溶液中收集，这可能导致蛋白水解产物的损失。由于磁性四氧化三铁纳米粒子易于修饰和高效分离，在合成和分析过程中具有突出优势，这使研究重点从mof转移到了磁性mofs上。但是，在磁性mil-100@fe3o4材料合成过程中，需要使用巯基乙酸(mma)对四氧化三铁进行表面修饰，而巯基乙酸是一种具有强烈刺激气味的有毒试剂，导致磁性mofs材料难以在食品中广泛应用。因此，有必要开发一种绿色无毒，操作简单的新型磁性mof，作为共价酶固定化的载体，以提高蛋白质水解的效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供mil-100@pei/pda@fe3o4微球及制备和酶膜反应器和制备多肽。本专利技术利用pei/pda改性fe3o4，绿色无毒，形成一层均匀分布的涂层，包含大量的氨基和羟基，有助于mil-100的生长。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种mil-100@pei/pda@fe3o4微球的制备方法，制备方法包括如下步骤：
3、s1：将fe3o4与包含聚醚酰亚胺和聚多巴胺的tris-hcl缓冲溶液混合，摇动混合体系进行反应，得到pei/pda功能化fe3o4纳米粒子，利用外加磁场进行收集；在超声作用下用蒸馏水洗涤收集的pei/pda功能化fe3o4纳米粒子；
4、s2：将步骤s1洗涤后的pei/pda功能化fe3o4纳米粒子与fecl3·6h2o乙醇溶液混合并反应，得到反应物；将所述反应物与苯甲酸乙醇溶液混合并反应，得到一次生长mil-100@pei/pda@fe3o4微球，利用外加磁场进行收集；利用乙醇洗涤收集的一次生长mil-100@pei/pda@fe3o4微球；
5、s3：重复步骤s2多次，冷冻干燥得到所述mil-100@pei/pda@fe3o4微球。
6、在本专利技术中，在超声作用下用蒸馏水洗涤收集的pei/pda功能化fe3o4纳米粒子的目的在于去除未固定牢固的聚醚酰亚胺(pei)和聚多巴胺(pda)。
7、在本专利技术中，所述mil-100为mil-100(fe)。
8、根据本专利技术，优选地，所述fe3o4、聚醚酰亚胺和聚多巴胺的质量比为(0.8-1.2)：(1.5-2.5)：(1.5-2.5)。
9、根据本专利技术，优选地，包含聚醚酰亚胺和聚多巴胺的tris-hcl缓冲溶液的ph为8-9。
10、根据本专利技术，优选地，所述摇动混合体系进行反应的时间为1-4h。
11、根据本专利技术，优选地，所述fe3o4的质量与fecl3·6h2o乙醇溶液中的三价铁离子的质量、苯甲酸的质量的比为(0.8-1.2)：(0.0000028-0.000028)：(0.0000061-0.000061)。
12、根据本专利技术，优选地，步骤s1洗涤后的pei/pda功能化fe3o4纳米粒子与fecl3·6h2o乙醇溶液反应的时间为10-20min。
13、根据本专利技术，优选地，所述反应物与苯甲酸乙醇溶液反应的时间为20-40min，反应的温度为65-75℃。
14、根据本专利技术，优选地，重复步骤s2 1-5次。
15、本专利技术第二方面提供了所述的mil-100@pei/pda@fe3o4微球的制备方法制备得到的mil-100@pei/pda@fe3o4微球。
16、本专利技术第三方面提供了一种酶膜反应器(即pepsin@mil-100@pei/pda@fe3o4微球，pepsin为胃蛋白酶)，所述酶膜反应器为将胃蛋白酶与所述的mil-100@pei/pda@fe3o4微球混合并振荡，使胃蛋白酶通过mil-100的游离醛基和胃蛋白酶的氨基之间发生的席夫碱反应固定在所述mil-100@pei/pda@fe3o4微球上制得。
17、根据本专利技术，优选地，在胃蛋白酶与mil-100@pei/pda@fe3o4微球混合之前，用ph为2.0的0.2m柠檬酸缓冲液洗涤所述mil-100@pei/pda@fe3o4微球。
18、根据本专利技术，优选地，利用外加磁场收集席夫碱反应后的产物，并在胃蛋白酶水解之前用20mm柠檬酸缓冲液洗涤所述席夫碱反应后的产物，得到所述酶膜反应器。
19、根据本专利技术，优选地，所述胃蛋白酶的工作浓度为0.1mg/ml-3mg/ml，所述mil-100@pei/pda@fe3o4微球的质量为3-8mg。
20、在本专利技术中，通过比较固定前后胃蛋白酶溶液中酶质量的不同值，来评估固定在pepsin@mil-100@pei/pda@fe3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球的制备方法，其中，
3.根据权利要求1所述的MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球的制备方法，其中，
4.权利要求1-3中任意一项所述的MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球的制备方法制备得到的MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球。
5.一种酶膜反应器，其特征在于，所述酶膜反应器为将胃蛋白酶与权利要求4所述的MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球混合并振荡，使胃蛋白酶通过MIL-100的游离醛基和胃蛋白酶的氨基之间发生的席夫碱反应固定在所述MIL-100@PEI/PDA@Fe3O4微球上制得。
6.根据权利要求5所述的酶膜反应器，其中，
7.根据权利要求5所述的酶膜反应器，其中，
8.一种制备多肽的方法，其特征在于，方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备多肽的方法，其中，<...
【技术特征摘要】
1.一种mil-100@pei/pda@fe3o4微球的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的mil-100@pei/pda@fe3o4微球的制备方法，其中，
3.根据权利要求1所述的mil-100@pei/pda@fe3o4微球的制备方法，其中，
4.权利要求1-3中任意一项所述的mil-100@pei/pda@fe3o4微球的制备方法制备得到的mil-100@pei/pda@fe3o4微球。
5.一种酶膜反应器，其特征在于，所述酶膜反应器为将胃蛋白酶与权利要求4所述的mil-...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雪华，祝振洲，张浩然，陈哲，李书艺，陈旭，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：
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