[實用新型]一種固定化酶反應裝置

有效

• 申請號: 202020209817.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN212247069U
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 袁超;張林軍;張金華;劉飛;刁夢奇;張秀華;師景雙
• 申請（專利權）人: 山東省藥學科學院
• 主分類號: C12M1/40
• 分類號: C12M1/40;C12M1/12;C12M1/36
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 王寬

本申請提供了一種固定化酶反應裝置，包括：主體，以及可拆卸地安裝在主體上并通過連通管道依次連通的原料罐、酶解罐、降解液儲罐和脫色罐；降解液儲罐與脫色罐之間設有超濾裝置，經超濾裝置超濾后的小分子降解液進入脫色罐中脫色，而被截留的大分子降解液流回至原料罐進行二次酶解；降解液儲罐內還設有控制超濾裝置啟動和/或停止運行的液位開關，超濾裝置在降解液儲罐內的降解液高于設定液位時啟動運行，低于設定液位時停止運行。本申請提供的固定化酶反應裝置，其安裝與操作簡便，還可以保證底物的完全降解，提高原料的利用率，以及酶解產物的分子量均一性和純度。

技術領域

本實用新型涉及酶解反應器技術領域，具體涉及一種固定化酶反應裝置。

背景技術

固定化酶技術是用物理或化學手段，將游離酶封鎖住固體材料或限制在一定區域內進行活躍的、特有的催化作用，并可回收長時間使用的一種技術。使用固定化酶技術進行催化反應，一方面利于酶的回收利用，減少資源浪費；另一方面可以簡化產物的純化工藝，降低能耗。

以固定化酶作為催化劑進行酶促反應的裝置叫固定化酶反應器。現有的固定化酶反應器的形式很多，根據進料和出料的方式，可概括分為間歇式和連續式兩大類，連續式又有兩種基本形式：連續流動攪拌罐式反應器和填充床反應器；還有一些衍生形式：連續流動攪拌罐-超濾膜反應器、循環反應器和流化床反應器等。但是，攪拌式的反應器容易破壞酶的結構，從而降低固定化酶的酶活。此外，現有的固定化酶反應器對底物原料的利用率較低，無法保證底物能夠完全降解，降解液的穩定性和純度較低。

現有技術中也提供了多種能夠用于酶解的反應裝置，例如CN110437974A公開了一種酶解-膜過濾循環裝置，該方案采用酶解后使用膜過濾組件超濾的方法獲得了小分子量的貝類多肽，然而開放式的酶解池卻容易產生污染的問題；CN207699588U公開了一種固定化酶反應裝置，該方案將固定化酶與反應液分開，能夠避免固定化酶受到攪拌器的剪切力；CN206232737U公開了一種固定化酶反應裝置，該方案將固定化酶裝載在多孔圓片上，通過提高底物和固定化酶的接觸面積提高酶解效果；CN204509351U公開了一種酶反應自動裝置系統，通過設置充滿酶液的樹脂柱提升酶解效果。上述方案在一定程度上能夠提高固定化酶的酶解效果，但酶解后的降解液分子粒徑并不均勻，無法解決降解液的穩定性和純度較低的問題。

實用新型內容

為了解決上述問題，本申請旨在提供一種操作簡單、能夠有效提高原料利用率、以及酶解產物的分子量均一性和純度的固定化酶反應裝置，該反應裝置包括：

主體，以及可拆卸地安裝在所述主體上并通過連通管道依次連通的原料罐、酶解罐、降解液儲罐和脫色罐；所述酶解罐內裝填有固定化酶，所述原料罐中的底物在酶解罐中被固定化酶降解后進入降解液儲罐，再經脫色罐脫色后排出；所述降解液儲罐與脫色罐之間設有超濾裝置，經所述超濾裝置超濾后的小分子降解液進入脫色罐中脫色，而被截留的大分子降解液流回至原料罐進行二次酶解；所述降解液儲罐內還設有控制所述超濾裝置啟動和/或停止運行的液位開關，所述超濾裝置在降解液儲罐內的降解液高于設定液位時啟動運行，低于設定液位時停止運行。

在具有上述設置的固定化酶反應裝置中，四個罐體可以通過主體實現各自獨立的同時又能夠一體化設置，并且四個罐體分別與主體是可拆卸連接的，如此設置既有利于簡化反應裝置的結構，提高拆裝便捷度，又使得反應裝置在具體操作時可以直接向罐體內裝填或倒出物料，簡化操作步驟。在一種實施方式中，部分用于連通各罐體的連通管道位于主體的內部，另一部分連通管道獨立于主體地設置在兩個罐體之間，優選的，設置于兩個罐體之間的連通管道與罐體也是可拆卸連接的。

與此同時，上述固定化酶反應裝置還能夠在將酶解后的降解液進行循環多次地降解，超濾裝置內液位開關的設置使該裝置具有較高的自動化程度，并且能夠獲得分子量均一且無雜質的降解液，有效提高了固定化酶的利用率。