[發明專利]低殘留無機-有機雜化整體基質固定化酶反應器及其制備

有效

• 申請號: 201210555716.9
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103881999A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張麗華;袁輝明;陳玲凡;楊開廣;張玉奎
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12N11/08
• 分類號: C12N11/08;C08G81/02;C08F220/06;C08F230/08;C08F8/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種低殘留無機-有機雜化整體基質固定化酶反應器，其特征在于：以四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸作為單體，以聚乙二醇為制孔劑，在乙醇-氨水混合體系中進行原位聚合，得到一種具有多孔結構的雜化剛性基質；通過在基質表面上引入親水活性反應基團，使蛋白質或蛋白酶分子可以被牢固地結合在整體基質上，從而制得高活性的低殘留固定化酶反應器。

2.一種權利要求1所述低殘留無機-有機雜化整體基質固定化酶反應器的制備方法，其特征在于：

1）四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇在酸性溶液中混合，0℃攪拌制得反應溶液A;

其中四甲氧基硅烷的加入量占反應溶液A的質量百分數范圍為10%-30%，乙烯基三甲氧基硅烷的加入量占反應溶液A的質量百分數范圍為3%-10%，聚乙二醇的加入量占反應溶液A的質量百分數范圍為5%-20%，酸性溶液的加入量占反應溶液A的質量百分數范圍為40%-80%；

2)在反應溶液A中加入甲基丙烯酸，在無水乙醇-氨水混合體系混合，加入引發劑，除氣，在35-60℃進行加熱聚合反應不少于12小時；得到具有多孔結構的雜化剛性基質

其中甲基丙烯酸的加入量為反應溶液A質量數的5%-20%；所加入的無水乙醇為反應溶液A質量數的40%-80%，所加入的氨水為反應溶液A質量數的1-5倍,

所述的引發劑為過硫酸銨（APS）或偶氮異丁腈（AIBN），其加入量為四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸三種單體加入總質量的0.5%-2%；

3）雜化剛性基質表面引入親水活性反應基團，具體步驟如下：

A．采用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)于緩沖液中活化基質表面羧基，再加入親水性的聚乙烯亞胺（PEI），活化的羧基再與親水性的聚乙烯亞胺（PEI）室溫反應不少于4小時，得到親水性的固載基質；

其中EDC/NHS的質量比范圍1/1-1/10；EDC于緩沖液中濃度1-20mg/mL

采用PEI的終濃度范圍為1-15mg/mL；

B．采用EDC和NHS于緩沖液中活化蛋白酶的羧基，得到混合溶液，將混合溶液通入親水性的固載基質中，混合溶液與親水基質材料上的伯胺基室溫反應不少于6小時，使蛋白酶分子可以被牢固地結合在整體基質上；

混合溶液中EDC/NHS的質量比范圍1/1-1/10；EDC于混合溶液中濃度1-20mg/mL，混合溶液中適用的蛋白酶濃度范圍為1-10mg/mL。

3.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

酸性溶液為乙酸、甲酸，濃度為0.01-0.1M,緩沖液為磷酸鹽、硼酸鹽，濃度為10mM-100mM。