一种固定酶的多孔微载体及其制备方法和应用、固定酶的方法与流程

本发明涉及酶固定化，尤其涉及一种固定酶的多孔微载体及其制备方法和应用、固定酶的方法。

背景技术：

1、酶是一种高效、绿色、应用广泛的生物催化剂，因其固定化形态在多种性质上均优于游离态，故酶的固定化技术在不断发展。酶的固定技术是指将天然的游离酶限定在一定空间附着在某固态结构上而不能自由移动的一种生物技术，对酶的催化活性和操作稳定性具有极大的改善和提升。用于固定酶的载体的选择尤为重要，合适的固定化载体能有效提高固定化率和催化效率，因而许多新型固定化技术的研究都围绕着载体材料展开。酶固定化具有能够提高催化活性和可重复使用性，并易于分离、易于操作和降低成本等优越策略。

2、传统的酶固定化技术主要为物理方法，但是利用物理方法制备的固定化酶一般为表面光滑的球状对酶的吸附能力较弱，导致其对酶的包载能力较低，与反应底物也不能充分接触，导致其催化效率降低。并且，使用物理方法制备的固定化酶重复利用率低。如公开号为cn117965519a的中国专利公开了采用包埋法与交联法相结合的方式固定差向异构酶，其吸附率仅仅达到24％左右。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种固定酶的多孔微载体及其制备方法和应用、固定酶的方法。所述制备方法制备得到的多孔微载体可以提高酶的催化效率和利用率，同时能够实现酶的多次重复利用的目的。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种固定酶的多孔微载体的制备方法，包括以下步骤：

4、将透明质酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺混合，得到预交联水相；

5、将所述预交联水相、分散相和气体致孔剂混合，进行乳化，得到所述多孔微载体。

6、优选的，所述透明质酸溶液包括透明质酸和水；

7、所述透明质酸的质量与水的体积比为(0.1～0.5)g：10ml。

8、优选的，所述透明质酸溶液中的透明质酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:(1.2～1.5):(1～1.2)。

9、优选的，所述透明质酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的混合在搅拌的条件下进行；

10、所述搅拌的温度为室温，转速为100～300rpm，时间为1～5min。

11、优选的，所述分散相包括第一分散相和第二分散相；所述第一分散相包括液体石蜡、甘油或硅油；所述第二分散相包括司班80；

12、所述第一分散相和第二分散相的质量比为(90～95)：(5～10)；

13、所述气体致孔剂为碳酸氢铵和/或碳酸氢钠；

14、所述预交联水相、分散相和气体致孔剂的质量比为(1～2):(10～15):(0.033～0.133)。

15、优选的，所述乳化在搅拌的条件下进行；

16、所述搅拌的温度为35～50℃，转速为700～800rpm，时间为12～48h。

17、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的多孔微载体。

18、本发明还提供了上述技术方案所述多孔微载体在固定酶领域中的应用。

19、本发明还提供了一种固定酶的方法，包括以下步骤：

20、将多孔载体和酶溶液混合静置后，冷冻干燥，得到固定化酶；

21、所述多孔载体为上述技术方案所述的多孔载体。

22、优选的，所述酶溶液的浓度为1000～4000u/g；

23、所述酶溶液中的酶为环糊精糖基转移酶；

24、所述多孔载体和酶溶液的用量比为(1～3)g：(3～5)ml。

25、本发明提供了一种固定酶的多孔微载体的制备方法，包括以下步骤：将透明质酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺混合，得到预交联水相；将所述预交联水相、分散相和气体致孔剂混合，进行乳化，得到所述多孔微载体。本发明所述的多孔载体中含有羟基官能化的透明质酸可以通过酰胺交联与酶相连；气体致孔剂产生的气体发泡形成了微载体的凹面，不同浓度的气体致孔剂能够改善多孔微载体表层的孔隙结构；所述多孔结构可以将酶固定通过共价交联固定于载体孔隙中，以达到提高催化效率，并且使得反应底物与酶能够充分反应，提高酶利用率，同时实现酶的多次重复利用的目的。

技术特征：

1.一种固定酶的多孔微载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸溶液包括透明质酸和水；

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸溶液中的透明质酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:(1.2～1.5):(1～1.2)。

4.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的混合在搅拌的条件下进行；

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分散相包括第一分散相和第二分散相；所述第一分散相包括液体石蜡、甘油或硅油；所述第二分散相包括司班80；

6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述乳化在搅拌的条件下进行；

7.权利要求1～6任一项所述制备方法制备得到的多孔微载体。

8.权利要求7所述多孔微载体在固定酶领域中的应用。

9.一种固定酶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述酶溶液的浓度为1000～4000u/g；

技术总结本发明涉及酶固定化技术领域，尤其涉及一种固定酶的多孔微载体及其制备方法和应用、固定酶的方法。本发明提供了一种固定酶的多孔微载体的制备方法，包括以下步骤：将透明质酸溶液、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺混合，得到预交联水相；将所述预交联水相、分散相和气体致孔剂混合，进行乳化，得到所述多孔微载体。所述制备方法制备得到的多孔微载体可以提高酶的催化效率和利用率，同时能够实现酶的多次重复利用的目的。技术研发人员：王毅,冯杰,孙玉,邢野,何建,杨冰,魏孝强受保护的技术使用者：重庆沃肯新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29