一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶制造技术

本发明专利技术公开了一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶的制备方法，属于酶固定化技术领域。本发明专利技术的特征在于：梳状环氧聚合物载体不仅存在功能性环氧基团，而且其亲水柔性链在酶固定化过程中可有效维持酶蛋白的正常构象，减小酶失活的可能，从而达到了酶的“柔性固定化”目的。本发明专利技术改善了传统共价结合方法在制备固定化酶过程中由于刚性碰撞造成酶蛋白正常构象被破坏而使酶活下降或全部失活的缺陷。本发明专利技术具有工艺简单、载体接枝链的亲水性可有效维持酶蛋白正常构象、柔性固定化方法应用广泛等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种固定化酶及其制备方法，特别是一种含梳状亲水柔性链的环氧聚合物为载体进行酶的柔性固定化，属于酶固定化

技术介绍
酶一直都是以溶于水的游离状态或完整的细胞两种方式进行催化反应的，然而， 由于游离的酶在高温、强酸、强碱和有机溶剂等条件下，容易丧失活性，且存在不易回收、难以实现连续操作等缺点，导致生产成本提高。固定化酶可以克服游离酶的上述不足，同时保持了其催化特性，因此得到了广泛的应用。酶固定化技术的核心是载体材料的选择与制备。目前，酶固定化所用的载体多为聚合物，如聚丙烯膜，聚丙烯酸酯类，及无机高分子材料等，其中亲水性高分子载体因具有较好的生物相容性，可使其最大化地与酶分子接触而固定更多的酶蛋白，因此具有较为广阔的应用前景。例如专利公开文献号CN 1865438A公开了一种利用悬浮自由基共聚合方法得到含有功能性环氧基和亲水性酰胺基和羟基的交联聚合物树脂作为酶固定化的载体。 此载体虽具亲水性，但固定化过程中的刚性碰撞，可能会破坏酶蛋白的正常构象，导致酶活性下降；酶的“柔性固定化”(沈斌，魏荣卿，刘晓宁，朱建星，欧阳平凯，胺化聚苯乙烯载体柔性固定化木瓜蛋白酶，化工学报，2005，56 (6) :1070 1075)，是指在固定化载体上接上一些足够长度的亲水分子链，即“柔性链”，然后再将酶键合到柔性链上。该柔性链可使载体表面的刚性及疏水性得到改善而变得柔顺、亲水，减少并缓解固定化过程中酶分子所受到的碰撞力，维持酶蛋白的正常构象，从而减少酶活的损失；同时被固定的酶仍有较高的自由度，可以较好地保留其游离态的均相催化活性。Stiweta Gupta等(Stiweta Gupta, Yogesh Kunmar,Kripal Singh, Amit Bhattacharya,Lipase immobilized on poly (vinyl alcohol)modified polysulfone menbrane !application in hydrolytic activities for olive oil , Polym Bull，2010，64 :141 158)通过聚乙烯醇改性聚丙烯膜，再经醛基化后获得了柔性固定化载体，并用于固定化脂肪酶，结果表明，该载体通过化学键合所固定的脂肪酶比聚丙烯膜吸附的脂肪酶具有更高的酶活力、稳定性及催化性能。但该载体不仅合成步骤繁琐且醛基与酶胺基所形成的希夫碱稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是公开以一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶的制备方法，以克服现有技术所合成的载体在酶固定化过程中，由于刚性碰撞造成酶蛋白正常构象被破坏而使酶活下降或全部失活的缺陷。本专利技术涉及一种梳状坏氧聚合物载体柔性固定化酶，其特征在于该柔性固定化酶按以下步骤制备首先将酶溶解于缓冲液中，再加入具有亲水柔性链的梳状环氧聚合物载体，在一定温度下振荡反应一段时间，反应结束后用相同的缓冲液清洗所制备的固定化酶数次后获得柔性固定化酶。3本专利技术涉及一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶的制备方法，其特征在于所述的梳状环氧聚合物载体不仅存在功能性环氧基团，而且其亲水柔性链在酶固定化过程中可有效维持酶蛋白的正常构象，减小酶失活的可能，从而达到了酶的“柔性固定化”目的，该梳状环氧聚合物载体含有如下结构权利要求1.一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶，其特征在于该柔性固定化酶按以下步骤制备首先将酶溶解于缓冲液中，再加入具有亲水柔性链的梳状环氧聚合物载体，在一定温度下振荡反应一段时间，反应结束后用相同的缓冲液清洗所制备的固定化酶数次后获得柔性固定化酶。2.根据权利要求1所述的一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶的制备方法，其特征在于所述的梳状环氧聚合物载体不仅存在功能性环氧基团，而且其亲水柔性链在酶固定化过程中可有效维持酶蛋白的正常构象，减小酶失活的可能，从而达到了酶的“柔性固定化” 目的，该梳状环氧聚合物载体含有如下结构乙烯单体与双烯或三烯交联剂单体的共聚物基质，或苯乙烯单体与其它单烯单体及其它双烯或三烯交联剂单体的共聚物基质，或苯乙烯键合的硅胶微球基质；R和R’ = CH3，或H，R 和 R，可相同或不同；R” = OCH2CH2OH,或 NH2 ；X = Cl，或 Br，或 0H，或 H ;n = 1 10，m = 1 60示意为基质中的苯环傅-克卤乙酰化后采用原子转移自由基聚合即ATRP法接枝的含环氧基的聚合物支链；其所述的单烯为丙烯酸酯、或甲基丙烯酸酯、或醋酸乙烯酯、或乙烯基吡咯烷酮；双烯为二乙烯基苯，或二甲基丙烯酸乙二醇酯；三烯为三甲基丙烯酸甘油三酯。3.根据权利要求1或2所述的一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶的制备方法，其特征在于所述的缓冲液摩尔浓度为0. 05 1. 50mol/L, pH为6. 0 9. 0，缓冲液加入量为每克载体添加50 200mL，反应温度为20 45°C，反应时间为16 72h，加入酶为蛋白酶；或脂肪酶；或酰化酶。全文摘要本专利技术公开了一种梳状环氧聚合物载体柔性固定化酶的制备方法，属于酶固定化
本专利技术的特征在于梳状环氧聚合物载体不仅存在功能性环氧基团，而且其亲水柔性链在酶固定化过程中可有效维持酶蛋白的正常构象，减小酶失活的可能，从而达到了酶的“柔性固定化”目的。本专利技术改善了传统共价结合方法在制备固定化酶过程中由于刚性碰撞造成酶蛋白正常构象被破坏而使酶活下降或全部失活的缺陷。本专利技术具有工艺简单、载体接枝链的亲水性可有效维持酶蛋白正常构象、柔性固定化方法应用广泛等优点。文档编号C12N11/08GK102382809SQ20111033307公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日专利技术者刘晓宁, 曲伟光, 魏荣卿 申请人:南京工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓宁，魏荣卿，曲伟光，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：