[发明专利]一种协同固载L-阿拉伯糖异构酶和离子液体的方法

说明书

本发明提供了一种协同固载L‑阿拉伯糖异构酶和离子液体的方法，腈纶纤维为载体，协同固载离子液体和L‑阿拉伯糖异构酶，方法包括如下步骤：腈纶纤维、化合物I和去离子水30mL加入到三口瓶中，回流后取出纤维试样，抽滤，用水洗涤，晾干后，真空干燥，得PANF‑I，化合物I的分子式为H2N(CH2)nCH2NH2；干燥的PANF‑I，在HY酸溶液中，搅拌，取出所形成的纤维固载离子液体，抽滤，淋洗，晾干后，干燥；将PANF‑II和5mL游离酶液加入到交联剂中，振荡交联，倾去溶液，分别用0.9％氯化钠和去离子水洗涤固定化酶颗粒，抽滤干燥即得固定化酶，低温保存。本发明以腈纶纤维为载体，协同固载硝酸乙胺类离子液体和L‑阿拉伯糖异构酶，该方法条件温和，收率高，方法简单，易于大规模制备。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是涉及一种协同固载L-阿拉伯糖异构酶和离子液体的方法。

背景技术

L-阿拉伯糖异构酶是一种胞内酶，能催化合成D-塔格糖、L-核酮糖等稀有功能糖，在食品和医药领域有着重要应用。其中L-核酮糖可经过一步生物催化转化得到L-核糖，L-核糖在食品和药物上具有巨大的潜在生物活性，而L-核酮糖是制备L-核糖最有效的生物合成途径，其中L-阿拉伯糖异构酶是生物法生产L-核酮糖最有效的酶之一。近年来，国内外研究报道了一些可用来发酵生产L-阿拉伯糖异构酶的微生物，但这些微生物产酶水平均较低，若以游离酶形式生产L-核酮糖，存在添加量偏大且不利于产品的分离纯化等缺点，造成生产成本高，不利于实现工业化生产。而固定化可以使酶具有酶活稳定、易回收、可重复使用等优点，这样可以减少L-阿拉伯糖异构酶的使用量，从而相应地降低L-核酮糖的生产成本。

聚丙烯腈纤维即腈纶纤维(PANF)，通常是指含丙烯腈在85％以上的丙烯腈共聚物或均聚物的纤维材料。腈纶纤维的内部结构十分独特，聚丙烯腈聚合物链具有不规则的螺旋形构象，而且没有十分严格的结晶区，但是有高低排列的区别，这种结构使腈纶纤维具备许多优良性能。腈纶纤维比表面积大，适宜固载较多的功能基团；容易回收，仅需简单过滤即可从反应体系中取出；柔韧性好，在反应过程中不易破碎；价格低廉。腈纶纤维表面存在大量的具有化学活性的氰基，这些腈基能够通过简单的化学方法转化为酰胺、偕肟胺、羧基等基团，这些特性使腈纶纤维成为固载催化的理想载体材料。此外，离子液体(IL)由于其独特的物理和化学性质，在酶催化的过程中对酶的活性、稳定性和选择性均有显著的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种协同固载L-阿拉伯糖异构酶和离子液体的方法，以腈纶纤维(PANF)为载体，协同固载硝酸乙胺类离子液体和L-阿拉伯糖异构酶，该方法条件温和，收率高，方法简单，易于大规模制备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种协同固载L-阿拉伯糖异构酶和离子液体的方法，腈纶纤维(PANF)为载体，协同固载离子液体和L-阿拉伯糖异构酶，方法包括如下步骤：

步骤1)干燥的腈纶纤维(PANF)2.0g、0.12mol化合物I和去离子水30mL加入到100mL的三口瓶中，电磁搅拌下回流4h然后取出纤维试样，抽滤，用60-70℃的水反复洗涤至洗液呈中性，空气中晾干后，再经60℃下真空干燥12h，得PANF-I，化合物I的分子式为H2N(CH2)nCH2NH2；

步骤2)干燥的PANF-I，在相应的HY酸溶液中，室温下搅拌3h，然后取出所形成的纤维固载离子液体，抽滤，用去离子水淋洗至中性，空气中晾干后，再在60℃下真空干燥12h；