本发明专利技术公开了一种以PDDA-Fe3O4纳米粒子为载体制备固定化葡萄糖氧化酶的方法，包括以下步骤：1）以聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐溶液、FeCl3·6H2O溶液和FeCl2·4H2O为原料制备PDDA-Fe3O4磁性纳米粒子；2）以PDDA-Fe3O4磁性纳米粒子为载体固定化葡萄糖氧化酶。本发明专利技术具有技术简单易行、制备出的载体具有高比表面积和良好的生物相容性、酶负载量高、酶活性高、酶的热稳定性和pH稳定性高，且在外加磁场作用下该固定化酶易于回收再利用的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种TODA-Fe3O4磁性纳米粒子固定化葡萄糖氧化酶及其制备方法。
技术介绍
随着生化工程技术的发展及纺织品绿色加工要求的提高，纺织品生物酶前处理已被公认为是一种符合环保要求的印染加工方法。其中葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖生成过氧化氢用于纺织品漂白，同时生成的葡萄糖酸内酯可进一步水解生成葡萄糖酸，能螯合水中具有催化过氧化氢分解作用的金属离子，使得漂白过程中不需要再另外添加稳定剂，减少了化学试剂用量和环境污染，是一种具有发展前景的生物漂白技术。但游离的葡萄糖氧化酶存在使用稳定性差、酶处理后无法回收等缺点，导致酶制 剂无法再继续利用，不利于实际的开发应用，这些问题阻碍了酶制剂工业化应用和推广。固定化酶受非催化部分载体的物理和化学性质影响，可在活力、专一性、PH稳定性和温度稳定性方面发生变化，具有贮存稳定性高、易回收、可重复使用等优点，近年来在纺织领域的应用研究日益受到关注。综上所述，设计新型载体和运用当代高新技术，开发新型、高效固定化酶，进一步提高转化率和生产能力，是未来研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种TODA-Fe3O4磁性纳米粒子固定化葡萄糖氧化酶及其制备方法，本专利技术具有技术简单易行、制备出的载体具有高比表面积和良好的生物相容性、酶负载量高、酶活性高、酶的热稳定性和PH稳定性高，且在外加磁场作用下该固定化酶易于回收再利用的特点。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是—种以PDDA-Fe3O4纳米粒子为载体制备固定化葡萄糖氧化酶的方法，包括以下步骤1)以聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 6H20溶液和FeCl2 4H20为原料制备TODA-Fe3O4磁性纳米粒子；2)以TODA-Fe3O4磁性纳米粒子为载体固定化葡萄糖氧化酶。所述的步骤I)采用二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 6H20溶液和FeCl2 4H20为原料于三颈烧瓶中，在精密增力电动搅拌器搅拌下，缓慢滴加NaOH溶液，反应结束后，反应体系变为黑色悬浮液，静置一段时间，去除上清液，用蒸馏水反复洗涤至上清液无色后，置于烘箱中烘干，即得TODA-Fe3O4磁性纳米粒子粉末。所述的二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液的质量浓度为3-5% ；FeCl3 6H20溶液的摩尔浓度为0. 1-0. 3mol/L ；FeCl2 *4H20的摩尔浓度为0. 05-0. 15mol/L ;且所述的二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 *6H20溶液和FeCl2 *4H20的体积用量比为(5_15):(35-45):(35-45)。所述的二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液的质量浓度优选为4% ；FeCl3 6H20溶液的摩尔浓度优选为0. 2mol/L ；FeCl2 *4H20的摩尔浓度为0. lmol/L ;且所述的二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 6H20溶液和FeCl2 4H20的体积用量比优选为I :4 4。所述的步骤I)的反应温度为20-40°C，反应时间为20-40min。所述的的步骤2)将步骤I)制备的TODA-Fe3O4磁性纳米粒子粉末和酶加入到pH=6的缓冲溶液中，混合均匀后，加入戊二醛溶液，充分交联；交联完成后，用离心机以9000r/min的转速离心5min，倒出离心液，用水冲洗附于离心管壁上的物质，再离心，倒去离心液，反复数次后，最终附于离心管壁上的物质即为固定化葡萄糖氧化酶。所述的TODA-Fe3O4纳米粒子用量为0. 05-0. 15g ;所述的pH=6的缓冲溶液采用0. 2mol/L磷酸氢二钠溶液和0. lmol/L柠檬酸溶液的混合溶液，用量为15_25mL ;所述的酶采用葡萄糖氧化酶(商品名葡萄糖氧化酶Sigma酶活力10000u)用量为0. 3_2mg ;所述的戊二醛用量为0.01-0. 04mg。所述的TODA-Fe3O4纳米粒子用量优选为0. IOg ;所述的pH=6的缓冲溶液用量优选为20mL ;所述的酶采用葡萄糖氧化酶(葡萄糖氧化酶Sigma IOOOOu)用量优选为I. 05mg ;所述的戍二醒用量优选为0. 02mgo所述的交联温度为10_40°C，交联时间为0. 5-2. 5h。所述的交联温度为20°C，交联时间为lh。本专利技术的有益效果为(I) TODA-Fe3O4磁性纳米粒子制备和酶的固定化技术简单易行，且制备出的载体具有高比表面积和良好的生物相容性。(2) I3DDA是一种带正电的离子聚合物，将其用于纳米Fe3O4的制备过程中，可以充当稳定剂的作用，能较好地抑制Fe3O4纳米粒子的聚集,从而形成均勻的F1DDA-Fe3O4复合物。同时由于I3DDA的存在，使得Fe3O4纳米粒子表面带上正电荷，有利于带负电荷的葡萄糖氧化酶的固定。(3)本专利技术的TODA-Fe3O4磁性纳米粒子固定化葡萄糖氧化酶的酶负载量高、酶活性高、酶的热稳定性和PH稳定性高，且在外加磁场作用下该固定化酶易于回收再利用。具体实施例实施例I 本实施例的一种以TODA-Fe3O4纳米粒子为载体制备固定化葡萄糖氧化酶的方法，包括以下步骤1)以聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 6H20溶液和FeCl2 4H20为原料制备TODA-Fe3O4磁性纳米粒子；所述的步骤I)采用二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 6H20溶液和FeCl2 4H20为原料于三颈烧瓶中，其中二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液的质量浓度为4% ；FeCl3 6H20溶液的摩尔浓度为0. 2mol/L ；FeCl2 4H20的摩尔浓度为0. lmol/L ;且所述的二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)溶液、FeCl3 6H20溶液和FeCl2 4H20的体积用量比为I :4 :4。然后在精密增力电动搅拌器搅拌下，缓慢滴加NaOH溶液，反应温度为30°C，反应时间为30min。反应结束后，反应体系变为黑色悬浮液，静置一段时间，去除上清液，用蒸馏水反复洗涤至上清液无色后，置于烘箱中烘干，即得I3DDA-Fe3O4磁性纳米粒子粉末。2)以TODA-Fe3O4磁性纳米粒子为载体固定化葡萄糖氧化酶。将步骤I)制备的I3DDA-Fe3O4磁性纳米粒子粉末和葡萄糖氧化酶溶液加入到pH=6的缓冲溶液中，混合均匀后，加入戊二醛溶液，充分交联；交联温度为20°C，交联时间为60min。交联完成后,用离心机以9000r/min的转速离心5min,倒出离心液,用水冲洗附于离心管壁上的物质，再离心，倒去离心液，反复数次后，最终附于离心管壁上的物质即为固定化葡萄糖氧化酶。其中I3DDA-Fe3O4纳米粒子用量为0. IOg ;所述的pH=6的缓冲溶液采用0. 2mol/L磷酸氢二钠溶液和0. lmol/L柠檬酸溶液的混合溶液，用量为20mL ;所述的酶采用葡萄糖氧化酶(葡萄糖氧化酶Sigma IOOOOu)用量为I. 05mg ;所述的戊二醛用量分别为0. 01mg、0. 02mg、0. 03mg和0. 04mg的条件下；分别制备固定化酶,研究戍二醒用量对固定化葡萄糖氧化酶活力的影响，结果如表I所示，表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以PDDA？Fe3O4纳米粒子为载体制备固定化葡萄糖氧化酶的方法，其特征在于包括以下步骤：1）以聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐溶液、FeCl3·6H2O溶液和FeCl2·4H2O为原料制备PDDA？Fe3O4磁性纳米粒子；2）以PDDA？Fe3O4磁性纳米粒子为载体固定化葡萄糖氧化酶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：白刚，刘艳春，钱红飞，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：
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