[發(fā)明專利]一種蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN110669756B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 婁文勇;吳曉玲;陳彬;熊雋;劉姝利;宗敏華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/02;C07K17/14;C07K17/10;C07K17/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于生物功能材料領域，公開了一種蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物及其制備方法。將鋅鹽溶液、有機配體和多糖分子加入到溶劑中進行反應，產(chǎn)物經(jīng)分離、洗滌、干燥，得到摻雜多糖的金屬有機骨架復合物；或將鋅鹽溶液、有機配體、多糖分子和蛋白質分子加入到溶劑中進行反應，產(chǎn)物經(jīng)分離、洗滌、干燥，得到蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物。本發(fā)明的制備方法操作簡便，條件溫和，所得產(chǎn)品生物兼容性好，蛋白穩(wěn)定性高，蛋白的生物活性得到較大程度保留。

技術領域

本發(fā)明屬于生物功能材料領域，具體涉及一種蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物及其制備方法。

背景技術

蛋白分子憑借其豐富的功能性，在工業(yè)催化、生物醫(yī)藥、醫(yī)學檢測等領域都具有廣闊的應用前景，將蛋白與有機或無機材料相結合，有助于提高酶分子在非生理條件下的穩(wěn)定性。金屬-有機框架化合物(Metal?Organic?Frameworks，簡稱MOFs)是通過金屬離子與有機配體相結合形成的一類納米復合物，具有豐富的孔結構以及較好的結構穩(wěn)定性，在催化等領域具有重要的應用前景。利用金屬有機材料與蛋白分子相結合，用于構建金屬有機骨架-蛋白復合物，在生物醫(yī)藥、工業(yè)催化和可再生能源等領域均有應用潛力。

已有的蛋白質-金屬有機骨架復合物的構建方法主要分為兩大類。一類是兩步法。通過合成與蛋白分子相匹配的介孔金屬有機骨架，再通過吸附將蛋白質固定到介孔金屬有機骨架內部。中國專利CN108396023A公開了一種磁性MOF材料固定酶的方法，以氧化鋅和2-甲基咪唑以及Fe₃O₄磁性納米粒子為原料合成磁性Fe₃O₄@ZIF-8材料，然后用該材料固定脂肪酶，通過兩步法構建脂肪酶-金屬有機骨架復合物。另一類是一步法，利用金屬離子、蛋白質和有機配體在溶劑中一步反應獲得蛋白質-金屬有機骨架復合物。文獻(J.Am.Chem.Soc.,2015,137,4276-4279)報道了一種一步合成MOF-酶復合物的方法，以硝酸鋅和2-甲醛咪唑以及過氧化氫酶為原料，通過一步原位包埋法構建過氧化氫酶-金屬有機骨架復合物。第一類制備方法中，介孔型金屬有機骨架的制備通常要求先合成復雜的有機配體，而復雜有機配體的合成需要多步有機反應，步驟繁瑣，效率低下，收率低。而一步法目前僅限于微孔型金屬有機骨架，其微孔結構一方面不利于蛋白質維持其天然構象，另一方面，也不利于催化反應過程中底物和產(chǎn)物的傳遞，因此，所獲得的蛋白質-金屬有機骨架復合物活性較低。現(xiàn)有方法仍難以通過一步法獲得具有高活性的蛋白質-金屬有機骨架復合物。

因此，尋求一種簡單高效的蛋白質-金屬有機骨架復合物構建方法具有重要的研究意義。

發(fā)明內容

針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物的制備方法。該方法通過一步反應即可完成，具有條件溫和、操作簡便、普適性好、所得復合物催化活性高等特點。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物。

本發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物的制備方法，包括如下制備步驟：

將鋅鹽溶液、有機配體和多糖分子加入到溶劑中進行反應，產(chǎn)物經(jīng)分離、洗滌、干燥，得到摻雜多糖的金屬有機骨架復合物；或將鋅鹽溶液、有機配體、多糖分子和蛋白質分子加入到溶劑中進行反應，產(chǎn)物經(jīng)分離、洗滌、干燥，得到蛋白質與摻雜多糖的金屬有機骨架復合物。

進一步地，所述鋅鹽為硝酸鋅和醋酸鋅中的至少一種，但不限于此。

進一步地，所述有機配體為2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1-甲基咪唑、苯并咪唑和咪唑中的至少一種，但不限于此。

進一步地，所述多糖分子為海藻酸鈉、果膠和黃原膠中的至少一種，但不限于此。