[發明專利]中空介孔碳固定化漆酶及其制備方法

有效

• 申請號: 201711463624.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107893066B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 劉智峰;邵彬彬;曾光明;李志剛;劉洋;劉玉杰;蔣藝林;唐旺旺
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 張鮮

本發明公開了一種中空介孔碳固定化漆酶及其制備方法，所述中空介孔碳固定化漆酶以中空介孔碳為載體，漆酶通過物理吸附法或共價結合法固定于中空介孔碳的中空內腔。先利用一步法合成中空介孔碳(HMCs)，并用氨水對其進行氨基功能化(記為HMCs?NH₂)，同時將戊二醛連接到氨基功能化后的HMCs內腔表面上(記為HMCs?NH₂?GTA)。經過以上步驟得到兩種可用于漆酶固定化的載體，再利用物理吸附法或共價結合法在添加低濃度生物表面活性劑鼠李糖脂的情況下將漆酶固定于載體HMCs或HMCs?NH₂?GTA內腔表面或于內腔中聚成團狀。所得的中空介孔碳固定化漆酶具有固定量大，酶活性高，穩定性好等優點。

技術領域

本發明屬于酶的固定化領域，具體涉及一種中空介孔碳固定化漆酶及其制備方法。

背景技術

漆酶(EC 1.10.3.2)是一種含有多銅的胞外氧化酶，首次發現于漆樹中的分泌物。但是研究表明許多真菌、植物、昆蟲和一些細菌也可以分泌漆酶。漆酶被應用于許多領域，如食品、紡織、造紙、醫藥、能源、生物傳感器和環境修復。近年來，由于嚴重的環境污染，漆酶在生物修復中的應用引起了越來越多的關注。這是因為漆酶具有高效的催化活性并且能降解多種有機物，特別是酚類有機污染物。但是，由于游離漆酶的穩定性低、不可回收和高成本，這大大限制了游離漆酶的實際中運用。而酶的固定化技術不僅能夠保持酶高效的催化活性的，同時能夠提高酶的穩定性，可回收性和降低利用成本。常規的固定化載體包括活性炭、殼聚糖、多孔硅膠等材料，但是這些材料存在固定化效率低，不穩定等缺點。因而，急需尋找到一種更加高效，穩定的固定化載體及固定方法，這對擴大漆酶的實際運用具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種漆酶主要固定于中空介孔碳的內表面且固定量大，酶活性高，穩定性好的中空介孔碳固定化漆酶，還相應提供該中空介孔碳固定化漆酶的兩種制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種中空介孔碳固定化漆酶，其特征在于，所述中空介孔碳固定化漆酶以中空介孔碳為載體，漆酶固定于中空介孔碳的中空內腔。

上述的中空介孔碳固定化漆酶，優選的，漆酶直接物理吸附在中空介孔碳的中空內腔。

上述的中空介孔碳固定化漆酶，優選的，漆酶利用戊二醛，通過共價交聯固定在中空介孔碳的中空內腔。

作為一個總的發明構思，本發明還提供一種上述的中空介孔碳固定化漆酶的制備方法，包括以下步驟：

將中空介孔碳加入到含有漆酶和鼠李糖脂的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液中，所述含有漆酶的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液的pH為4.5～5.5，鼠李糖脂濃度為10～20mg/L，漆酶濃度為1.0～1.8mg/mL，所述中空介孔碳與含有漆酶的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液的用量比為100mg∶100～200mL，在25～30℃、150～200rpm下恒溫振蕩固定化2～3h，得到中空介孔碳固定化漆酶。

作為一個總的發明構思，本發明還提供一種上述的中空介孔碳固定化漆酶的制備方法，包括以下步驟：

(1)將質量分數為25％的氨水和中空介孔碳混合，所述中空介孔碳與氨水的用量比為100mg∶50～70mL，在200℃下水熱反應12h，得到氨基化中空介孔碳；

(2)將氨基化中空介孔碳加入到質量濃度為5～10％的戊二醛溶液中，所述氨基化中空介孔碳與戊二醛溶液的用量比為100mg∶5～10mL，在室溫下攪拌20～24h，得到連接戊二醛的氨基化中空介孔碳；