[发明专利]伯胺基固定化酶载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种伯胺基固定化酶载体及其制备方法，正向悬浮聚合，得到大孔型聚甲基丙烯酸酯‑二烯丙基胺载体的粗品；对载体粗品进行洗涤、分级；进行胺基化反应得到含伯胺基的固定化酶载体。本发明技术方案用于多种生物酶的固定化，载体对于青霉素G酰化酶、D‑氨基酸氧化酶、GL‑7‑ACA酰化酶等具有较好的固定化效果，载酶活力高，机械强度及储存稳定性较好。本发明工艺简单、成本较低，且载体储存稳定性明显提高，有望应用于工业化大生产。

技术领域

本发明属于生物化工领域，涉及用于酶固定化的载体制备，具体来说是一种带有伯胺基团的固定化酶载体的制备方法。

背景技术

生物酶具有高效、专一、反应条件温和、环保等性能特点，目前已发现的酶约有5000种左右，能够工业生产的酶约有60多种，主要工业用酶有20多种。发展方向上，一方面，工业界和科学界仍在不断寻找新菌种，开发菌种改造、繁殖工艺，研发新酶制剂应用工艺，另一方面，如何更为有效、合理地利用酶，既保持生物酶的高效专一性，又增加酶的使用稳定性，简化分离纯化及生产操作流程，降低生产成本，成为一项重要课题。这其中，固定化酶法以其独特的优点脱颖而出，正逐步在酶法工业生产上占有日益重要的地位。

固定化酶(Immobilized Enzyme)又称固相酶，是20世纪60年代伴随着酶工程研究发展起来的一种酶应用新技术，是将可溶性的酶用物理或化学方法束缚或限制于固体材料上，使之成为不可溶但仍具有其专属酶活性的状态。与游离酶相比，固定化酶具有可重复使用、分离简便、稳定性高、污染小、更适于多酶体系等突出优点。时至今日，固定化酶技术已规模应用于食品、农业、医药、环保、新能源、精细化工、检测分析等领域，极大拓展了酶的工业化应用，潜力巨大，发展前景十分广阔。

固定化酶的性能主要取决于固定化方法和所使用的载体材料。酶的固定化方法不下百种，其中共价结合法，又称共价偶联法，是将酶蛋白的非活性侧链基团与载体中的活性官能团进行共价键合，形成牢固而不可逆的连接。固定化后的酶表现出良好的稳定性和机械强度，可以连续使用而且具有较高的活性，成为目前应用和研究中最为常见、最为活跃的一类酶固定化方法。载体材料的结构和性质也直接决定着固定化酶性能的发挥，酶的固定化对载体材料有很高的要求，人工合成的有机高分子材料与天然高分子材料和传统的无机材料相比，具有机械强度强、热稳定性和化学稳定性高，且结构和性能更容易调节控制等优点，有利于固定化酶技术的广泛应用。当前人工合成高分子材料主要有聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯或丙烯酰胺两大类，均有不足之处。一般来说，前者亲和性、选择性较差，且骨架刚性强，重复使用易于磨损；后者则在孔隙率高的情况下，难于保持很好的机械强度。

发明内容

针对上述现有固定化酶载体的问题，本发明提供一种化学稳定性高、且同时保有较高的载酶活力和机械强度的新型载体及其制备方法，该载体为带有伯胺基的大孔型聚甲基丙烯酸酯-二烯丙基胺聚合物，储存稳定性好、机械强度高且对于青霉素G酰化酶、D-氨基酸氧化酶、GL-7-ACA酰化酶等在内的多种工业酶具有较好的固定化效果。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

伯胺基固定化酶载体及其制备方法，按照下述步骤进行：

步骤1，将油相投入水相中，搅拌以调节在水相中分散的油滴的粒径并形成稳定的聚合反应体系，升温至70-85℃进行反应，以得到载体粗品；

将0.5-1.5质量份的偶氮二异丁腈(AIBN)、30-40质量份的丙烯酸甲酯(MA)、10-20质量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、35-55质量份的双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、5-25质量份的二烯丙基胺(DAA)、40-150质量份的甲苯、40-90质量份的液蜡，搅拌混合均匀，配成油相；

在600-900质量份的水中加入4.5-14质量份的羟乙基纤维素，搅拌均匀，配成水相；