[发明专利]磁性Zr-MOF@PVP@Fe3

权利要求书

1.一种磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器，其特征在于：该固定化酶反应器是以过渡金属离子活化后表面带上正电荷的具有核-壳结构的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄复合材料为固相载体，通过过渡金属离子亲和作用固载辣根过氧化物酶得到，其中所述过渡金属离子为Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺中任意一种；

所述固定化酶反应器由下述方法制备得到：

（1）将柠檬酸修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮分散在DMF，然后加入ZrCl₄和2-氨基对苯二甲酸，超声20～40分钟，120℃溶剂热条件下反应40～60小时，磁性分离、洗涤、干燥，得到具有核-壳结构的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄复合材料；

（2）将具有核-壳结构的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄复合材料分散在过渡金属盐的乙醇溶液中，室温搅拌1.5～3小时，经磁性分离、洗涤、干燥后，分散于pH值为3～5的醋酸-醋酸钠缓冲液中，然后加入辣根过氧化物酶，常温振荡至酶固定到Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄上，磁性分离、洗涤、干燥，得到磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器；其中，所述过渡金属盐为硝酸锌、氯化铜、氯化钴、硝酸镍中任意一种。

2.根据权利要求1所述的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器，其特征在于：以固相载体计，所述辣根过氧化物酶的固载量为50～75mg/g。

3.根据权利要求1所述的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器，其特征在于：步骤（1）中，所述柠檬酸修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮、ZrCl₄、2-氨基对苯二甲酸的质量比为1：1.8～3.6：2.4～3.6：3.6～5.6。

4.根据权利要求1或3所述的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器，其特征在于：所述柠檬酸修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子是将磁性Fe₃O₄纳米粒子均匀分散于超纯水中，然后加入1～3mol/L柠檬酸水溶液，在N₂保护下80～100℃搅拌60～120分钟，冷却至室温，磁性分离产物后用超纯水洗涤，真空干燥获得。

5.根据权利要求1或3所述的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为8000～12000。

6.根据权利要求1所述的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄固定化酶反应器，其特征在于：所述具有核-壳结构的磁性Zr-MOF@PVP@Fe₃O₄复合材料中，柠檬酸修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子内核的粒径为250～300nm，其表面包覆的Zr-MOF壳层的厚度为30～50nm。