[发明专利]一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法

说明书

本发明提供了一种用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体的制备方法，合成的具体方法是：先将磁性纳米Fe₃O₄‑SiO₂载体进行表面的去油和活化，然后将活化的载体用硅烷偶联剂(Kh‑550)改性，改性后得产品G₀，然后将G₀用单体和乙二胺进行接枝反应，得改性产品G₁，然后将G₁用于固定化脂肪酶，计算酯化反应的酯化率。本方法改性的磁性纳米Fe₃O₄‑SiO₂载体，在其表面固定了长的有机链臂，改善了载体在有机相中的兼容性，增加了脂肪酶与载体表面的接触面积，使其在有机相中更稳定，分散性更好，适应了对不同酶分子的固定化和在不同反应物中的应用的需求。

技术领域

本发明涉及用于脂肪酶固定化的氨基化改性复合磁性纳米载体领域，具 体涉及复合磁性纳米Fe₃O₄-SiO₂载体氨基化改性的制备方法。

背景技术

Fe₃O₄纳米粒子同时具备磁性粒子和纳米粒子的双重优势，在催化剂、 靶向药物载体、生物分离、核磁共振成像、磁热疗等领域具有广阔的应用 前景。由于纳米效应、磁引力等作用，磁性Fe₃O₄纳米粒子极易团聚，导 致其无法直接应用。此外，磁性Fe₃O₄纳米粒子在酸性条件下容易被腐蚀， 也大大限制了其应用范围。因此，分散性与稳定性是磁性Fe₃O₄纳米粒子 应用过程中必须解决的问题。纳米SiO₂具有良好的分散性及抗分解能力， 在磁性Fe₃O₄纳米粒子表面包覆一层SiO₂后，能有效地降低粒子的零电点 和屏蔽磁引力的相互作用使粒子具有良好的水溶性、化学稳定性及生物相 容性，且SiO₂表面存在丰富的羟基，可使复合粒子易于进一步功能化。

但因为SiO₂表面存在丰富的羟基，因而表面呈亲水性，极性强、容易 吸水，且容易相互连接成立体网状机构，而这种立体网状结构分子之间的 作用力很强，所以使得纳米二氧化硅粒子之间很容易产生聚团现象，不容 易在油相或有机溶剂中分散，因此必须对其进行改性。

固定化脂肪酶后，在废油脂中不分散，不利于油水界面的催化反应， 使酯化反应酯化率低下，因此为了提高Fe₃O₄-SiO₂纳米粒子的分散率，增 大固定化脂肪酶后的Fe₃O₄-SiO₂纳米粒子与废油脂与水相的接触面积，提 高酯化反应的反应效率，必须对其进行改性。

为了改性后Fe₃O₄-SiO₂纳米载体提高对酶分子的固定效力和反复利用 率，因此对载体采用氨基化改性。

而相关专利用Kh-550对Fe₃O₄-SiO₂纳米粒子进行氨基改性，改性后， 载体在油相中的分散性、固定效力均有提高，但还是不明显。

发明内容

本发明主要目的是提供一种对磁性纳米Fe₃O₄-SiO₂载体氨基化改性的 方法及其最佳氨基化改性的反应条件。

本发明的另一目的是提供一种含有大量氨基改性的磁性纳米 Fe₃O₄-SiO₂载体材料，改性后，载体在油相中的分散性、固定效力均有显 著提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：