[發明專利]一種MOFs固載酶及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110999038.4
• 申請日: 2021-08-28
• 公開（公告）號: CN113736769A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 任建軍;倪申生;龔磊;李春雨;趙建;牛東澤;張晉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C12N11/02
• 分類號: C12N11/02;C12N9/18;C02F3/34;C08G83/00;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王玉

本發明涉及一種MOFs固載酶及其制備方法和應用，屬于材料與生物工程交叉技術領域。MOFs固載酶的制備方法，包括：將等量的紅霉素降解酶與MOFs材料溶解于tris?HCl，調整溶液pH為6.0～8.0，25～35℃攪拌2～3小時，冷凍干燥得到MOFs固載酶ereB@Cu?BTC。MOFs固定化酶具有顯著的穩定性和可回收性，可以有效降解含紅霉素的菌渣、污水、環境中的水體，有利于在產業化中的放大應用。

技術領域

本發明涉及一種MOFs固載酶及其制備方法和應用，屬于材料與生物工程交叉技術領域。

背景技術

近幾年來，由于紅霉素產量的不斷增加，紅霉素菌渣的含量也不斷增加，對人類的危害也日益增加，首先就是菌渣中過剩的營養物質會使微生物過度繁殖，其次就是會導致耐藥性微生物的富集，改變原有的環境的菌群結構，所以迫切需要更多安全的方法來處理抗生素菌渣。目前紅霉素菌渣處理方法大致有:焚燒處理、厭氧消化技術處理、飼料化處理、肥料化處理、菌渣提純、能源化處理，這些處理方法往往處理成本高，同時也產生另外的環境問題。而生物法處理紅霉素菌渣有著處理成本低，無二次污染等優點。

目前，大多生物處理研究集中在紅霉素降解菌的篩選和分離，而對紅霉素降解酶的研究較少。紅霉素通常由內酯環、紅霉糖和氧氨基糖組成。在紅霉素降解過程中，內酯環的水解是由紅霉素酯酶催化的，酶催化起著關鍵作用，紅霉素酯酶活性是直接關系到紅霉素降解效率的因素。而現有紅霉素降解酶ereB可以在溫和的條件下有效地降解紅霉素，但是由于酶的不可回收導致應用成本較高，從而限制了其推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種MOFs固載酶及其制備方法和應用，MOFs固載酶具有顯著的穩定性和可回收性，可以有效降解含紅霉素的菌渣、污水、環境中的水體，有利于在產業化中的放大應用。

為解決上述技術問題，本發明提供一種MOFs固載酶的制備方法，包括：將等量的紅霉素降解酶與MOFs材料溶解于tris-HCl，調整 pH為6.0～8.0，25～35℃攪拌2～3小時，冷凍干燥得到MOFs固載酶ereB@Cu-BTC。

優選地，所述MOFs為Cu-BTC。

優選地，所述紅霉素降解酶為ereB酶。

優選地，所述冷凍干燥溫度為-65~-45℃。

優選地，采用HCl和tris調整溶液 pH為6.0～8.0。

優選地，所述MOFs材料的具體制備方法為：

將三水合硝酸銅、冰醋酸、三甲胺溶于乙醇中用磁力攪拌機室溫攪拌1個小時；

將均苯三甲酸加入到上述溶液中，用磁力攪拌機30℃攪拌1個小時，所述三水合硝酸銅、冰醋酸、三甲胺、均苯三甲酸的摩爾比為3：3：1：1；

加入反應釜，85℃加熱24小時；

將上述產物離心回收固定，并用乙醇洗滌3次；

將上述產物用乙醇30℃處理12小時；

將上述產物-65~-45℃冷凍干燥得到最終產物。

本發明還提供上述的方法制備得到的MOFs固載酶。

本發明還提供上述的MOFs固載酶在降解含紅霉素的菌渣、污水、環境中的水體中的應用。

本發明所達到的有益效果：

金屬有機框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）具有比表面積大、孔隙率可調、功能性可設計、穩定性好等特點，作為酶固定化的基質材料有著非常好的前景。MOFs固定化酶具有顯著的穩定性和可回收性，可以有效降解含紅霉素的菌渣、污水、環境中的水體，有利于在產業化中的放大應用。

附圖說明

圖1是制備得到的Cu-BTC材料；