[其他]處理尿素廢水用固定化脲酶的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000004238
• 申請(qǐng)日: 1985-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85104238B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐德和;劉永勛;姚貴銳;陳炳稔;黃玉萍;王瑞香;李國(guó)明;陳文森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 葉桂云

本發(fā)明是關(guān)于處理尿素廢水用的固定化脲酶制法，本法采用了浸泡、濕磨洋刀豆或倭刀豆及在低濃度磷酸鹽弱酸性緩沖液中分批提取脲酶，同時(shí)還提供了與之匹配的樹(shù)脂載體的合成方法和脲酶固定化的方法。本發(fā)明的提取方法可使酶的提取率達(dá)９５％以上，在固定化過(guò)程中酶活性不下降。合成的樹(shù)脂載體能夠再生，反復(fù)使用，制得的固定化脲酶穩(wěn)定性高，主要用于氨解吸前和吸后的尿素廢水的處理。

本發(fā)明是關(guān)于固定化脲酶的制備方法，特別是涉及脲酶的提取，載體的合成及其固定化處理的方法。

本法制備的固定化脲酶，能滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用對(duì)固定化脲酶高穩(wěn)定性和低成本的要求，同時(shí)，這種固定化脲酶不但能適用于氨解吸后的尿素廢水處理，而且還能適用于氨解吸前（含氨3%左右）的尿素廢水處理，也能適用于化肥廠(chǎng)尿素粉塵的處理。

現(xiàn)有技術(shù)中，制備固定化脲酶大多是用載體樹(shù)脂吸附脲酶后，再用交聯(lián)劑進(jìn)行固定化處理。目前，國(guó)內(nèi)外多采用商品已有的脲酶和載體，故酶與載體往往不匹配。如A.Sugii報(bào)道〔J.Appl.polym.Sci32，4931（1986）〕選用Worthington Diagnostic System Corp出品EC3515的脲酶純度為71Iu/mg，并用弱堿樹(shù)脂吸附，固定。所得固定化脲酶最高活性?xún)H24Iu/g且穩(wěn)定性很低，同時(shí)不能適用于尿素廢水的處理。荷蘭P.Bruls等人〔Fert.Nitrogen Proc.Br.Sulphur Corp，Int.Conf.Fert.Technol，4th（1981），343-63〕方法制得的固定化脲酶雖可應(yīng)用于經(jīng)氨解吸后尿素廢水處理，但該法成本亦很高，與用中壓法回收尿素的成本相同。〔C.A.Vol.97，60318，222256〕目前，國(guó)內(nèi)外所用被固定的脲酶是來(lái)源于微生物發(fā)酵或以刀豆為原料干磨，用水或丙酮溶液提取，這些方法對(duì)脲酶的回收率都不高，同時(shí)脲酶需經(jīng)鹽析、滲析和溶劑萃取等方法分離提純后才能進(jìn)行固定化處理。〔美國(guó)專(zhuān)利3249513〕。目前用于吸附脲酶的載體是采用砂、多孔玻璃、聚氯乙烯、聚丙烯酰胺以及經(jīng)功能基化的聚苯乙烯等為原料經(jīng)加工而得。〔高等學(xué)校學(xué)報(bào)1982年3（4）540-6〕〔武漢師院學(xué)報(bào)1983年第1期118頁(yè)〕在固定過(guò)程中，酶活性下降20%以上，同時(shí)制得的固定化脲酶的穩(wěn)定性亦差。美國(guó)專(zhuān)利4371612號(hào)報(bào)道載體的孔結(jié)構(gòu)形成原理和實(shí)施方法是較復(fù)雜的，其成珠過(guò)程，致孔過(guò)程，聚合反應(yīng)不能一步完成，雖然一步致孔在其它專(zhuān)利也有報(bào)道，但調(diào)節(jié)到能適合脲酶固定的，未見(jiàn)有報(bào)道。〔美國(guó)專(zhuān)利4390626，3767531〕現(xiàn)有技術(shù)中，脲酶固定化方法可分為三大類(lèi)，即包埋法，共價(jià)鍵結(jié)合法和吸附法。前兩種方法制得的固定化脲酶實(shí)際上無(wú)法再生，后一種方法制得的固定化脲酶可以再生，但在使用過(guò)程中酶易泄漏，雖然采用了戊二醛等作交聯(lián)劑，使酶與載體的活性基發(fā)生交聯(lián)而牢固地結(jié)合，這樣泄漏問(wèn)題解決了，但又使再生發(fā)生困難，造成酶載體利用率不高的結(jié)果。

本發(fā)明目的在于提供一種提取脲酶的方法，采用稀磷酸鹽緩沖液從濕磨的刀豆?jié){中分批提取，脲酶的回收率可高達(dá)95%以上，解決了現(xiàn)有技術(shù)中脲酶回收率低的缺陷。提供一種制備載體的方法，用苯乙烯、二乙烯苯、丙烯腈三種單體以適當(dāng)比例共聚，同時(shí)以液體石蠟、甲苯、正丁醇和二氯乙烷等混合液作致孔劑調(diào)節(jié)孔結(jié)構(gòu)，使之在具有比較大表面的基礎(chǔ)上有合適的孔徑，由此法制得的載體孔徑大小能適合由前述方法提取的脲酶固定，這樣解決了酶與載體不相匹配的問(wèn)題。提供一種脲酶被吸附固定和脫附的方法，采用類(lèi)似吸附法，在調(diào)節(jié)樹(shù)脂平均孔徑和極性的基礎(chǔ)上使脲酶選擇性地吸附于樹(shù)脂上，然后在控制適當(dāng)?shù)墓潭ɑ瘲l件下，用甲醛作固定劑使脲酶的固定程度達(dá)到在使用過(guò)程中不至泄漏，避免了酶活性下降的問(wèn)題且提高了酶的穩(wěn)定性，而當(dāng)酶老化時(shí)，本法使用堿性醇液洗脫，使載體反復(fù)使用，使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年之久，解決了固定化脲酶的穩(wěn)定性與再生的矛盾問(wèn)題，本法制備的固定化脲酶不但能適用于氨解吸后的尿素廢水處理而且還能適用于氨解吸前尿素廢水處理。

本法分三步完成。

A.脲酶的制備：