[發明專利]一種固定化酶、其制備方法及卡洛芬對映體的拆分方法

在審

• 申請號: 202011132026.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112175935A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張盼良;陳婧;孫碧珠;孫晨蕊;唐課文
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/02;C12P41/00;C12P17/10
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 黃珍麗

本發明適用于生物催化技術領域，提供了一種固定化酶、其制備方法及卡洛芬對映體的拆分方法，該固定化酶包括南極假絲酵母脂肪酶以及金屬有機框架化合物；所述南極假絲酵母脂肪酶通過表面吸附法固定于所述金屬有機框架化合物的表面上。另外，該卡洛芬對映體的拆分方法包括以下步驟：以外消旋卡洛芬酯為反應底物，以上述的固定化酶為催化劑；通過所述固定化酶選擇性催化外消旋卡洛芬酯進行水解反應。本發明提供的固定化酶可以用于卡洛芬對映體動力學拆分，其具有高的熱穩定性，對pH耐受度高，便于循環使用，容易與產物分離，顯著降低了技術成本，而且操作簡便，綠色環保。

技術領域

本發明屬于生物催化技術領域，尤其涉及一種固定化酶、其制備方法及應用為立體選擇性催化酯水解拆分卡洛芬對映體的方法。

背景技術

卡洛芬是一種重要的非甾體高效抗炎藥。酶的立體選擇性催化反應可直接將化學合成的外消旋體轉化成單一對映體。而且酶作為一種天然的高分子催化劑，具有立體選擇性高、反應條件溫和、無污染等諸多優點，使其在食品、醫藥、精細化工等工業領域有著極為廣闊的應用前景。但游離酶從反應體系中分離難度大，難以循環利用等缺點增加了其作為催化劑的成本；游離酶使用過程中容易變性，并且對溫度、pH等反應條件要求較為苛刻，上述不足使游離酶難以在工業中得到更為廣泛的應用。因此，固定化酶的概念和技術得以提出和發展。

酶的固定化，即通過化學或物理的處理方法使原來水溶性的酶與固態的水不溶性載體相結合或被載體包埋。載體材料的結構和性能對固定化酶的性能有著巨大的影響，近年來，常用載體按組成可分為高分子載體、無機載體、復合載體以及新型載體等。高分子材料具有使用壽命較短，傳質性能較差等不足；無機載體具有穩定性好，成本低，壽命長等優點，但使用無機材料制備的固定化酶的負載率一般而言較低。相較于上述固定化材料，金屬有機框架化合物(MOFs)作為一類新型固定化載體日益受到重視。MOFs是一類由金屬離子為節點，多齒有機配體作為連接體合成的多孔晶體材料。MOFs結構可針對具體的應用進行設計和調節，具有高比表面積、孔體積、易調節的孔道尺寸，以及良好的熱穩定性且合成條件較溫和等優點。因此MOFs固定化酶已經成為當前的熱點研究方向。常采用的固定化方法主要分為表面吸附、共價連接、孔內包埋以及共沉淀法等。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種固定化酶，旨在解決背景技術中提出的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種固定化酶，其包括：

南極假絲酵母脂肪酶(CAL-A)；以及

金屬有機框架化合物(MOFs)，用作為所述南極假絲酵母脂肪酶的固定化載體；所述南極假絲酵母脂肪酶通過表面吸附法固定于所述金屬有機框架化合物的表面上。

作為本發明實施例的一個優選方案，所述金屬有機框架化合物為沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)。

本發明實施例的另一目的在于提供一種上述的固定化酶的制備方法，其括以下步驟：

取金屬有機框架化合物作為固定化載體；

將南極假絲酵母脂肪酶添加至緩沖液中后，再與金屬有機框架化合物進行混合分散，控制反應體系溫度攪拌一定時間后得到分散液；

將分散液進行過濾后，再經干燥處理，得到所述固定化酶。

作為本發明實施例的另一個優選方案，所述步驟中，南極假絲酵母脂肪酶與金屬有機框架化合物的體積質量比以mL/mg計為4:(50～300)。

本發明實施例的另一目的在于提供一種上述制備方法制得的固定化酶。

本發明實施例的另一目的在于提供一種卡洛芬對映體的拆分方法，其包括以下步驟：

以外消旋卡洛芬酯為反應底物，以上述的固定化酶為催化劑；

通過所述固定化酶選擇性催化外消旋卡洛芬酯進行水解反應。