金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于酶工程技术领域，具体涉及一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶及其制备方法与应用。本发明专利技术通过在金属有机框架固定化酶中引入氧化石墨烯，利用氧化石墨烯可通过还原组装构筑宏观的石墨烯水凝胶的特性，将金属有机框架固定化酶包埋于石墨烯水凝胶的内部，从而开发了一种基于包埋的金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的方法，使得固定化酶具有良好的稳定性和可回收性，并可应用于连续催化工艺。本发明专利技术首次将α‑葡聚糖磷酸化酶固定制备形成凝胶，过程简单，反应条件温和，易于操作。制备的α‑GP@ZIF‑8@rGO杂化凝胶机械强度高，易于分离，可重复利用且具有高载酶量优势，是一种优良的固定化酶载体。且能有效将麦芽糊精转化生成为葡萄糖‑1‑磷酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶工程，具体涉及一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶及其制备方法与应用。

技术介绍

1、生物催化过程因其具有反应效率高、选择性高、反应条件温和以及环境友好等优点，被广泛应用于化学品的生产。酶是一类高效、绿色、应用广泛的生物催化剂，被誉为工业生物技术的“芯片”。由于游离酶存在稳定性差、回收困难等问题，导致其难以在工业化生产中大规模应用。酶固定化是指将游离酶限定在一定空间内或完全附着在某固态结构上而不能自由移动的一种技术。与游离酶相比，固定化酶具有高稳定性、可循环使用等优势，被广泛应用于化工、食品和制药等领域。

2、金属有机框架(metal-organic frameworks，mofs)是一种由无机金属离子与有机配体通过配位键形成网格结构的多孔无机杂化材料，具有孔隙率高、比表面积大、孔径可调、功能多样等优点。由于高度有序的框架可保护酶，金属有机框架作为酶固定和保护的新型载体引起了人们的广泛研究兴趣。相较于游离酶，基于mofs的固定化酶的催化效率、稳定性、选择性和可回收性等均得到了很大的提高，被认为是一种理想的固定化酶载体材料。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(S.1)向含有α-葡聚糖磷酸化酶的酶液中加入醋酸锌溶液并混合均匀，再加入2-甲基咪唑溶液并加热搅拌，待搅拌结束后离心、收集沉淀，得到沸石咪唑酯框架固定化酶α-GP@ZIF-8；(S.2)取步骤(S.1)中得到的沸石咪唑酯框架固定化酶α-GP@ZIF-8与氧化石墨烯混合，并加入还原剂搅拌均匀，加热并静置至反应结束，透析过夜，得到金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶α-GP@ZIF-8@rGO杂化凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的制备方法，其特征在于，所述含...

【技术特征摘要】

1.一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(s.1)向含有α-葡聚糖磷酸化酶的酶液中加入醋酸锌溶液并混合均匀，再加入2-甲基咪唑溶液并加热搅拌，待搅拌结束后离心、收集沉淀，得到沸石咪唑酯框架固定化酶α-gp@zif-8；(s.2)取步骤(s.1)中得到的沸石咪唑酯框架固定化酶α-gp@zif-8与氧化石墨烯混合，并加入还原剂搅拌均匀，加热并静置至反应结束，透析过夜，得到金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶α-gp@zif-8@rgo杂化凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的制备方法，其特征在于，所述含有α-葡聚糖磷酸化酶的酶液的浓度为0.4～1.6mg/ml；加入的醋酸锌溶液的浓度为5～80mm；加入的2-甲基咪唑溶液的浓度为5～50mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的制备方法，其特征在于，加入的醋酸锌溶液与2-甲基咪唑溶液的浓度比为1:1～5。

4.根据权利要求1所述的一种金属有机框架/石墨烯杂化凝胶固定化酶的制备方法，其特征在于，步骤(s.1)中加热搅拌的反应温度为20～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仁朝，朱奕嘉，许孔亮，郑裕国，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：