[發(fā)明專利]一種基于雙面粒子穩(wěn)定的皮克林乳液的制備方法及其固定化酶應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711065032.X
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107955808A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊崴;黃仁亮;曹偉;屈彥寧;蘇榮欣
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/02;B01F3/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于雙面粒子穩(wěn)定的皮克林乳液的制備方法及其固定化酶應(yīng)用，屬于乳化劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙面粒子，是指具有各向異性結(jié)構(gòu)的粒子，其在化學(xué)組成和性能方面有一定的非對稱性，能夠?qū)⒉煌奈锢怼⒒瘜W(xué)特性組合到單個微小粒子上，在乳化劑、界面催化、藥物緩釋、傳感檢測等領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景。雙面粒子有多種制備方法，包括界面保護法、控制成核生長法、分子自組裝法以及微流控法等，其中石蠟保護修飾法制備雙面粒子應(yīng)用最為廣泛關(guān)注。目前，雙面粒子的研究主要集中在制備結(jié)構(gòu)表面特征以及性能不對稱的材料，以獲得結(jié)構(gòu)及表面形貌單一材料所不具備的特殊功能。皮克林乳液是由固體粒子在油水界面穩(wěn)定的特殊乳液，有環(huán)境污染小、穩(wěn)定性好及受外界環(huán)境的影響小等特點。皮克林乳液目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于活性物質(zhì)釋放、固定化酶等多項體系中。但是在皮克林乳液的制備上，由于粒子的多樣性，經(jīng)常會形成多層和組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的乳滴，不利于內(nèi)部包覆物質(zhì)的釋放，且穩(wěn)定性不好。因此，需要構(gòu)建新型單壁均勻的皮克林乳液體系。

近年來，很多研究團隊嘗試用不同類型的皮克林乳液固定化酶，例如：Wu等^[1]首次用疏水改性的SiO₂納米顆粒穩(wěn)定皮克林乳液并固定化酶，其研究表明，這種酶固定化方法可以在一定程度上提高脂肪酶的酶活，但是固定化酶的重復(fù)利用性不夠好。團隊^[2]在此基礎(chǔ)上以SiO₂穩(wěn)定的油包水乳液為模板，用硅前驅(qū)體聚乙氧基硅烷將皮克林乳液界面中的SiO₂粒子在油-水界面交聯(lián)起來，制備得到了新型的皮克林乳液，以保證其機械穩(wěn)定性，但是這種方法獲得的固定化酶的酶活卻有所降低。因此，需要構(gòu)建新型皮克林乳液體系以同時保證固定化酶的酶活及其穩(wěn)定性。目前，雙面粒子已在催化反應(yīng)等方面有一定的應(yīng)用，但是利用雙親性粒子穩(wěn)定的皮克林乳液進(jìn)行酶固定化的研究還未見尚未見報道。本發(fā)明參考Hong等^[3]制備雙面粒子的方法用石蠟保護修飾法制得了雙親性SiO₂粒子，之后用這種雙親性粒子穩(wěn)定皮克林乳液，并將其用在酶固定化中。本發(fā)明解決了目前皮克林乳液中出現(xiàn)的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及固定化酶中出現(xiàn)的穩(wěn)定性差等諸多問題。

參考文獻(xiàn)：

[1].Wu,C.；Bai,S.；Ansorge-Schumacher,M.B.；Wang,D.Nanoparticle cages for enzyme catalysis in organicmedia.Adv.Mater.2011,23,5694-5699.

[2].Zhang C,Hu C,Zhao Y,et al.Encapsulation of laccase in silica colloidosomes for catalysis in organic media.Langmuir,2013,29(49):15457-15462.

[3].Hong L.,Jiang S.,Granick S.Simple method to produce Janus colloidal particles in large quantity.Langmuir.2006,22,9495-9499.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于雙面粒子穩(wěn)定的皮克林乳液的制備方法及其固定化酶應(yīng)用，發(fā)明中包括雙親性SiO₂粒子自組裝成單壁皮克林乳液的制備方法以及單壁皮克林乳液固定化酶的應(yīng)用。

具體技術(shù)方案如下：

一種基于雙面粒子穩(wěn)定的皮克林乳液的制備方法，其特征是：以雙親性SiO₂納米粒子作穩(wěn)定劑，正庚烷作油相，PBS緩沖液作水相，利用高速均質(zhì)機攪拌上述混合液，形成均勻的由雙親性SiO₂粒子組成的白色皮克林乳液。

其中，雙親性SiO₂納米粒子的加入量為5-25mg，油水兩相體積比為6:1-10:1，高速均質(zhì)機攪拌速度為10000-20000rpm。

PBS緩沖液為10mM,pH 7.4。

優(yōu)選所述的皮克林乳液的油水比為6:1，雙親性SiO₂粒子加入量為25mg，高速均質(zhì)機攪拌速度為15000rpm。