[發明專利]一種實現酶解反應與產物純化同步的固定化酶納米纖維膜及制備和應用

有效

• 申請號: 202011645220.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112695027B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 葉勇;葉傳珍;唐小月
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/087;C12N11/093;C12N11/096;C12P21/06;C12P19/14;D04H1/728
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

1.一種固定化酶納米纖維膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)將酶與帶有氨基的MOFs材料反應，獲得固定化酶的NH₂-MOFs；所述酶為蛋白酶或淀粉酶；所述蛋白酶為木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶中的一種；所述淀粉酶為α-淀粉酶；

2)將固定化酶的NH₂-MOFs與高分子聚合物配成靜電紡絲溶液；

3)將靜電紡絲溶液進行靜電紡絲，獲得固定化酶納米纖維膜；

步驟1)中所述酶與帶有氨基的MOFs材料的質量比為1：(1～3)；所述帶有氨基的MOFs材料具體通過以下方法制備得到：將2-氨基對苯二甲酸與鋁源在混合溶劑中進行溶劑熱反應，回流，過濾，干燥，得到帶有氨基的MOFs材料；所述鋁源為氯化鋁；2-氨基對苯二甲酸與鋁源在混合溶劑中的質量比為1：(1.5～3)；所述溶劑熱反應的條件為150～200℃反應12～24h；所述回流的條件為150～180℃回流8～10h；

步驟2)中固定化酶的NH₂-MOFs與高分子聚合物的質量比為(1～10)：(10～15)；

步驟2)的具體步驟為將固定化酶的NH₂-MOFs與高分子聚合物混合于有機溶劑中，采用高壓微射流進行處理，獲得靜電紡絲溶液；所述高分子聚合物為聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚己內酯中的一種；固定化酶的NH₂-MOFs與高分子聚合物在靜電紡絲溶液中質量濃度為8％～12％；高壓微射流的條件為：壓力為5000-30000PSI，循環次數為3～8次；

步驟3)中所述靜電紡絲的條件為：流速1～2mL/h，電壓12～15kv，接收距離10～20cm。

2.根據權利要求1所述固定化酶納米纖維膜的制備方法，其特征在于：

步驟2)的具體制備步驟中，所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。

3.根據權利要求1所述固定化酶納米纖維膜的制備方法，其特征在于：

步驟1)中所述反應在pH5～8的磷酸緩沖液中進行；

步驟1)中所述反應的條件為25～40℃反應24～48h；

步驟2)中所述高分子聚合物的分子量為1000～1500kDa。

4.根據權利要求3所述固定化酶納米纖維膜的制備方法，其特征在于：

帶有氨基的MOFs材料的制備中，所述混合溶劑為有機溶劑和水；有機溶劑與水的體積比為1：(1～2)；

所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺；

所述回流在有機溶劑中進行；所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。

5.一種由權利要求1～4任一項所述制備方法得到的固定化酶納米纖維膜。

6.根據權利要求5所述固定化酶納米纖維膜的應用，其特征在于：所述固定化酶納米纖維膜用于制備酶解產物，實現酶解反應和酶解產物純化同步進行；具體為將酶底物分散于磷酸緩沖液中，置于固定化酶納米纖維膜上反應，收集透過膜的溶液，冷凍干燥，得到純化的酶產物；

所述酶底物為蛋白或淀粉；酶解產物為多肽或低聚糖。