[发明专利]一种海藻酸盐凝胶包覆铜/锌磷酸盐晶体花固定化漆酶的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种海藻酸盐凝胶包覆铜/锌磷酸盐固定化漆酶的制备方法及其应用。本申请采用海藻酸盐凝胶和铜锌硫酸盐晶体花双重包覆技术固定化漆酶，一方面充分利用Cusupgt;2+/supgt;和Znsupgt;2+/supgt;对漆酶活性的促进作用，另一方面利用海藻酸盐凝胶对晶体二次覆膜，也能明显增强漆酶的pH稳定性、热稳定性以及操作稳定性，有效提高漆酶的可回收利用性。本申请的双重固定化技术为生物固定化领域提供了新的思路与方法。

技术领域

本发明涉及生物固定化酶技术领域，特别是涉及一种海藻酸盐凝胶包覆铜/锌磷酸盐晶体花固定化漆酶的制备方法及其应用。

背景技术

根据文献报道([1]Ge J，Lei J D，Zare R N.Protein-inorganic hybridnanoflowers[J].Nature Nanotechnology，2012，7(7)：428-432.[2]Zhang B，Li P，ZhangH，et al.Preparation of lipase/Zn₃(PO₄)₂hybrid nanoflower and its catalyticperformance as an immobilized enzyme[J].Chemical Engineering Journal，2016，291：287-297.[3]Altinkaynak C，Gulmez C，Atakisi O，et al.Evaluation of organic-inorganic hybrid nanoflower′s enzymatic activity in the presence of differentmetal ions and organic solvents[J].International Journal of BiologicalMacromolecules，2020，164：162-171.)，课题组前期通过实验探索，利用金属铜离子和锌离子对漆酶活性的促进作用，建立了铜/锌复合金属磷酸盐晶体花固定化漆酶(Cu₃/Zn₃(PO₄)₂@Lac)的制备方法。与游离酶相比，固定化漆酶活性得到提升，但这种固定化方法仍然存在不足：固定化漆酶的磷酸盐晶体微小颗粒分散在催化体系的溶液中，不易于收集回收实现再利用，需采用操作成本较高的低温离心机进行回收，在催化和离心回收过程中无机盐晶体结构会逐渐破坏，并且漆酶易于从晶体中流失，因此，还需继续改进。

海藻酸钠是一种在酶固定化领域常用的多糖类膜材，它具有生物相容性、形状可塑性、酸碱稳定性，所以常常被作为一种理想的包覆材料。被作为膜材的海藻酸盐凝胶的形成原理：海藻酸钠中的钠离子被氯化钙中的钙离子置换，形成不溶的海藻酸钙凝胶，化学方程式如图1所示。比如，授权公告号为CN108949738B的发明公开了一种磁性负载离子液体微球固定化细胞的制备方法及其应用。该制备方法包括：将海藻酸钠、Fe₃O₄/CS磁性材料和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合，得到混合溶液；将所述混合溶液与细胞悬液进行混合，得到混悬液；以CaCl₂为交联剂，将所述混悬液进行固定化处理，得到磁性负载离子液体微球固定化细胞。

发明内容