[發明專利]一種利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法

有效

• 申請號: 202011333004.3
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112458075B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 余子夷;李園;文慧琳;張靜
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N11/089;C12N11/04;C12R1/02;C12R1/19;C12R1/80;C12R1/38;C12R1/01;C12R1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 冒艷

1.一種利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：由多乙烯基聚乙二醇和巰基化的海藻酸鈉兩種高分子為成分形成水凝膠體系，在通過油包水乳化分散法合成水凝膠微球的基礎上，二次交聯制備具有雙交聯結構的顆粒凝膠填充柱固定具有催化活性的微生物，用于生物催化反應，實現微生物固定和催化過程強化，所述多乙烯基聚乙二醇高分子分為多臂聚乙二醇、超支化聚乙二醇，所述的微生物包括酵母菌微生物、青霉菌微生物、大腸桿菌，所述巰基化的海藻酸鈉是通過化學方法將巰基接枝到海藻酸鈉分子鏈上的功能性高分子材料，巰基取代度為10%~40%，分子量在4kDa~185kDa，作為固定化材料。

2.根據權利要求1所述的利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）制備多乙烯基聚乙二醇高分子、巰基化的海藻酸鈉和微生物的前體溶液；

（2）制備包封微生物的水凝膠微球，通過油包水乳化分散法制備微球并固化；

（3）制備雙交聯結構的顆粒凝膠填充柱用于生物催化反應，實現微生物催化過程的強化。

3.根據權利要求2所述的利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：所述步驟（1）的制備方法如下：將巰基化海藻酸鈉溶于去離子水中，記為分散相P2；將多乙烯基聚乙二醇、微生物液，溶于去離子水中，記為分散相P3，即得各前體溶液。

4.根據權利要求2或3?利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：所述步驟（2）制備方法如下：將表面活性劑溶于氟油、硅油、礦物油、硬脂酸、動物油或植物油中，配制成連續相P1作為油相，P2和P3作為兩相分散相混合后加入到油相中，通過乳化分散法形成乳液并靜置固化，洗滌后得到微球，滴加氯化鈣溶液到微球表面，固化后得到雙交聯微球結構。

5.根據權利要求4利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：所述乳化分散法是機械攪拌法、機械與手動震蕩法、電噴射法、懸浮分散、微流控法、膜乳化法。

6.根據權利要求1所述的利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：

所述多臂聚乙二醇為二臂聚乙二醇?(Allyl-PEG)2-OH或二臂聚乙二醇(Propargyl-PEG)2-Allyl、三臂聚乙二醇3Arm?(PEG-?Allyl3）、四臂聚乙二醇4Arm?(PEG-?Allyl)4、六臂聚乙二醇6Arm-PEG-DA，八臂聚乙二醇馬來酰亞胺8Arm-PEG-MAL；

所述超支化聚乙二醇為超支化聚乙二醇二丙烯酸酯HB-PEGDA。

7.根據權利要求1所述的利用雙交聯顆粒凝膠填充柱實現微生物催化過程強化的方法，其特征在于：所述雙交聯結構的顆粒凝膠是采用海藻酸鈉的羧基與二價陽離子交聯得到，所述二價陽離子不包括鎂離子。