[實用新型]一種用于固定化酶制備/反應(yīng)的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420363722.9
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN203923205U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張彤;楊軼舜;于篩成;程濤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海中醫(yī)藥大學
• 主分類號: C12M1/40
• 分類號: C12M1/40;C12M1/02
• 代理公司: 上海海頌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于固定化酶制備/反應(yīng)的裝置，具體說，是涉及一種既可用于固定化酶的制備，也可用于固定化酶的酶解反應(yīng)的裝置。

背景技術(shù)

酶是由生物體內(nèi)的活細胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。酶催化作用具有高效、專一、反應(yīng)條件溫和、無污染等特點，能在機體中的溫和條件下，高效率地催化各種生物化學反應(yīng)，促進生物體的新陳代謝。由于大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)，游離狀態(tài)時對環(huán)境十分敏感，在高溫、強酸、強堿、高離子濃度和部分有機溶劑等環(huán)境下穩(wěn)定性差，容易變性，從而降低甚至喪失其催化活性，且酶不能重復使用，進行酶催化反應(yīng)后，產(chǎn)物中會有殘留，不易純化。為克服這些不足，酶固定化技術(shù)于20世紀60年代應(yīng)運而生并逐步發(fā)展起來。

體內(nèi)酶多與膜類物質(zhì)相結(jié)合并進行特有的催化反應(yīng)。固定化酶技術(shù)是模擬體內(nèi)酶的作用方式，通過化學或物理的手段，用載體將酶束縛或限制在一定的區(qū)域內(nèi)，使酶分子在此區(qū)域進行特有和活躍的催化作用，并可回收及多次重復使用的一種技術(shù)。目前，固定化酶的理論和應(yīng)用研究已取得了許多重要成果，并在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。固定化酶與游離酶相比，既保留了酶的催化特性，又克服了游離酶的不足，具有穩(wěn)定性增強、環(huán)境敏感度減小、可重復或連續(xù)使用、易與產(chǎn)物分離并減少酶自身降解、適用于多酶反應(yīng)等優(yōu)點。

交聯(lián)法和包埋法是目前最為常用的酶固定化方法，兩種方法可單獨使用，也可聯(lián)合使用，以達到提高固定化酶的固定化效率和反復使用率的目的，滿足實際生產(chǎn)或科研對固定化酶的要求。

交聯(lián)法指借助多功能試劑使游離酶的氨基酸殘基與雙官能團或多官能團交聯(lián)劑反應(yīng)而發(fā)生交聯(lián)的固定化方法。常用的雙功能試劑有戊二醛、雙重氮聯(lián)苯胺-2-2’-二磺酸等，常用的多功能試劑為甲苯-2-異氰-4-異硫氰，其中應(yīng)用最廣泛的是戊二醛。戊二醛具有兩個醛基，均可與酶或蛋白質(zhì)的游離氨基反應(yīng)，形成Schiff堿，從而使酶分子交聯(lián)，制成固定化酶。

包埋法是將酶包埋在多孔載體中使酶固定的方法，其制備工藝簡便且條件較為溫和。載體不與酶蛋白氨基酸殘基反應(yīng)，很少改變酶的高級結(jié)構(gòu)，可獲得較高的酶活力回收率。因此，相對來說，采用包埋法制備的固定化酶具有更大的優(yōu)勢。然而，由于包埋法制備固定化酶常用的載體如明膠、瓊脂、瓊脂糖、殼聚糖、海藻酸鈉等，都具有高粘度的特性，因此制備過程中的成型就成了一個很大的技術(shù)問題。現(xiàn)有技術(shù)中，固定化酶凝膠顆粒的制備一般采用注射器法，即：用注射器吸取固定化酶凝膠液，逐滴滴入成型劑中成型的方法。實際制備時常因成型過程耗時過多而成為影響生產(chǎn)效率的瓶頸，以致無法實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

由于酶催化反應(yīng)的諸多優(yōu)點，近年來，這方面的研究得到深入的開展，特別是雙相體系的酶解反應(yīng)以反應(yīng)速率快、產(chǎn)率高、副產(chǎn)物少等特點而備受關(guān)注。在雙相體系進行的酶催化反應(yīng)過程中，在反應(yīng)的同時產(chǎn)物從水相中富集到有機相，消除了產(chǎn)物對催化反應(yīng)的抑制作用，同時減少副產(chǎn)物的生成。但是由于酶在有機溶劑中易失活，所以常以固定化酶的形式進行反應(yīng)。酶解反應(yīng)需用特殊的密封反應(yīng)裝置進行操作，市場現(xiàn)有的酶解反應(yīng)裝置價格昂貴，且只能進行單一的酶解反應(yīng)操作，不能用于固定化酶的生產(chǎn)，設(shè)備利用率不高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種用于固定化酶制備/反應(yīng)的裝置，以解決采用包埋法或交聯(lián)包埋法制備固定化酶時所存在的由于載體粘度大而導致的成型困難、生產(chǎn)效率低下、不能實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)等技術(shù)難題；同時實現(xiàn)該裝置能進行固定化酶的單、雙相體系的酶解反應(yīng)，提高裝置的利用率。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于固定化酶制備/反應(yīng)的裝置，包括：耐壓罐體、法蘭蓋子、設(shè)置在法蘭蓋子上部的進料口和視鏡、設(shè)置在耐壓罐體上部的壓縮氣體入口和底部的出料口、攪拌裝置及加熱器，所述的耐壓罐體與法蘭蓋子之間設(shè)有O形密封圈；其特征在于：在底部出料口的管道上通過法蘭連接有分布器，所述分布器由分布罩和均勻分布有若干圓形通孔的分布板組成；在分布器上方的出料管道上設(shè)有閥門A，在閥門A上方的出料管道上設(shè)有出料支管，在該出料支管上設(shè)有閥門B。

作為優(yōu)選方案，所述圓形通孔的直徑為2.0～5.0mm。

作為優(yōu)選方案，在所述耐壓罐體的外部設(shè)有保溫套。

作為優(yōu)選方案，所述進料口和壓縮氣體入口均設(shè)有可密閉的鎖蓋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下顯著性進步：