[發明專利]一種固定化酶及其制備方法

有效

• 申請號: 201810191556.1
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN110241109B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 毛相朝;黃文燦;薛長湖
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N11/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種固定化酶及其制備方法，其以甲殼素納米纖維為載體，所述酶通過共價連接固定在該載體上；其中，所述甲殼素納米纖維的羥基氧化為羧酸基團，用于酶與所述甲殼素納米纖維的共價連接。本發明通過將甲殼素納米纖維的羥基氧化為羧酸基團，從而使得酶可以通過羧酸基團進行共價連接，從而固定在載體上，輔助用交聯劑進一步固定所述酶，兩種方法配合，使得酶的固定量進一步增大，酶的穩定性提高，還提高了酶的催化效率。

技術領域

本發明屬于納米材料領域，涉及一種固定化酶及其制備方法，具體地，涉及一種以甲殼素為載體的固定化酶及其制備方法。

背景技術

酶作為生物催化劑，在醫藥，食品，化工等領域有著廣闊的研究和應用前景，但是酶在催化過程中的不穩定性，但是天然酶穩定性差、容易失活、不能回收，且反應后混入產物等問題限制了酶的應用。酶的固定化是用固體材料將酶分子限制在一定區域內的一項技術，固定化酶技術提高了酶的穩定性，實現了酶的重復使用，降低了成本。

酶固定化方法根據載體，操作方法的不同，以及固定化的機理，主要可分為吸附法、共價偶聯法、交聯法、包埋法和微囊法等。吸附法是指通過載體表面和酶表面間的次級鍵相互作用而達到酶固定化的方法，操作簡單，條件溫和，對酶活保持較好，但是由于物理吸附作用力較弱，固定的酶易流失；交聯法是利用雙功能或多功能基團試劑在酶分子之間交聯架橋固定化酶的方法，雖然固定的酶很牢固但是由于交聯條件苛刻，酶分子易失活。現在越來越多的固定方法并不局限于單一方法的使用，而是根據需要來復合使用兩種及兩種以上的固定法以達到制備有兩固定化材料的目的。

目前，已經開發了很多不同的納米材料，包括納米顆粒，納米管，納米纖維等。其中，納米纖維具有在反應體系中的分散性高，易回收，高表面積體積比以及優秀的物理性質等優點，因此得到了廣泛的應用。

甲殼素是一種天然高分子化合物，存在于水生甲殼類動物，例如蝦蟹等的外殼中，分布非常廣泛。甲殼素(chitin)又稱甲殼質、幾丁質、殼多糖，是N-乙酰氨基葡萄糖單位通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的直鏈多糖，為白色片狀固體，無毒，無味，耐酸堿，耐腐蝕，耐高溫，耐日光，性能十分穩定，是迄今為止發現的唯一天然堿性多糖。它大量存在于低等動物特別是節肢動物的甲殼中，是自然界中儲備量僅次于纖維素的第二大天然可再生資源。同時由于戊二醛對物質有很強的穿透力，利用它對甲殼素進行處理后，甲殼素的表面形成有機多孔結構，有利于酶的吸附。而且戊二醛為活潑的雙功能試劑，它不僅與酶蛋白的氨基、羧基反應，還能活化甲殼素所具有的氨基。不僅如此，甲殼素還具有很好的生物可降解性，可再生性，可持續性等優點，因此，甲殼素是一種很好的酶固定化載體。

CN?101050457?A公開了一種甲殼素-戊二醛交聯吸附固定殼聚糖酶的制備方法，它包括甲殼素載體的精制、交聯劑的配制、甲殼素-戊二醛的交聯、殼聚糖酶的提取及固定等步驟。CN?103966277?A公開了一種固定化磷脂酶D催化制備磷脂酰絲氨酸的方法，該方法以甲殼素為載體，以戊二醛為交聯試劑，固定游離磷脂酶D得到磷脂酶D的固定化酶。上述方法都是采用戊二醛交聯固定相應的酶，其固定量小，不穩定，不能實現回收利用。

因此，提供一種新型環保功能化的磁性甲殼素納米纖維，用于將酶固定在其上就顯得尤為重要。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明旨在提供一種固定化酶及其制備方法，所述固定化酶采用甲殼素納米纖維作為載體，通過共價鍵固定連接，從而使得酶的固定更加穩定，固定量增大。

為達此目的，本發明采用了以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種固定化酶，其以甲殼素納米纖維為載體，所述酶通過共價連接固定在該載體上；

其中，所述甲殼素納米纖維的羥基氧化為羧酸基團，用于酶與所述甲殼素納米纖維的共價連接。