[发明专利]一种漆酶复合介体和脱色方法

说明书

技术领域

本发明涉及染液脱色技术领域，具体涉及到一种漆酶复合介体以及使用复合介体的脱色方法。

背景技术

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，与植物中的抗坏血酸氧化酶、哺乳动物的血浆铜蓝蛋白属铜蓝氧化酶(bluecopperoxidases)家族中的同一小族。据统计漆酶的催化底物多达250多种，主要有酚类、芳胺、羧酸、金属有机化合物以及一些甾类激素和生物色素。由于作用底物广泛，漆酶在食品工业、废水处理、纸浆漂白、土壤净化、染料脱色、有机合成、木材加工、免疫检测等诸多领域有巨大的应用潜力。

染料已与生活密不可分，但染料的去除仍是一大问题。目前染料可分为偶氮、蒽醌、三苯甲烷、靛蓝、酞箐五大类染料，其中偶氮占所有应用染料的50％，其次是蒽醌。现已有多种化学方法尝试去脱色，但效果并不令人满意。漆酶因能降解如三芳基甲烷、靛蓝以及偶氮等发色基团，故受到广泛关注。但由于漆酶的氧化还原电势低，对目前常用的顽固性蒽醌染料并不能实现脱色，而漆酶介体的发现能有效解决上述问题，漆酶/介体系统作用的底物范围更广，可以催化漆酶独自不能完成的反应。

漆酶介体是一种小分子化合物，可分为合成介体和天然介体。目前常用脱色率较好的合成介体为ABTS(2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸))，天然介体为乙酰丁香酮(AS)、丁香醛(SA)。合成介体价格昂贵，毒性高，易使漆酶失活，而天然介体相对低毒，易获取，便宜，不易使漆酶失活。但因染料难降解的性质，仅单独使用天然介体或合成介体，其脱色效率并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种漆酶复合介体，以及构件由乙酰丁香酮与ABTS(2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)形成的复合介体对染料进行脱色的方法。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种漆酶复合介体，包括乙酰丁香酮(AS)和2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)ABTS两种介体，其中AS/ABTS的摩尔比为0.1～9:1。

优选的，复合介体中乙酰丁香酮与2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)的摩尔比为2～9:1

更优选的，复合介体中乙酰丁香酮与2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)的摩尔比为1:1。

本发明的另一个实施例中提供了一种利用漆酶复合介体的脱色方法：在待脱色的染液中加入漆酶和复合介体，并加入缓冲液，振荡混匀。复合介体包括乙酰丁香酮(AS)和2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)ABTS，其中AS/ABTS的摩尔比为0.1～9:1。

在本发明的脱色方法实施例中，优选脱色处理的温度为30℃～50℃；脱色处理的时间为1h～4h。

在本发明的脱色方法实施例中，缓冲液为中性Na₂HPO₄-citricacid缓冲液。

在本发明的脱色方法实施例中，染料的浓度与复合介体的浓度比为2:～3:1。

本发明的最终优选方案为：复合介体由乙酰丁香酮(AS)和2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)ABTS两种介体组成，其中AS/ABTS的摩尔比为2～9:1。

本发明的实现原理：

漆酶首先氧化ABTS，使ABTS失去电子变成ABTS⁺；随后使乙酰丁香酮(AS)把电子转移到ABTS⁺而产生苯氧基；并且ABTS得到再生；最后实现染料的脱色。本发明人研究发现乙酰丁香酮(AS)转移电子到ABTS⁺后产生苯氧基的这一过程比漆酶直接氧化乙酰丁香酮(AS)产生苯氧基的过程更为高效(苯氧基是实现染料脱色的主要功能基团)，从而提高了漆酶对染料的脱色率。其协同过程如图7所示，注：E:漆酶；PhO^·:苯氧基；Dyes:染料。在另一方面，因单一介体被氧化后其再生能力差，而这种复合介体的协同作用却能有效再生介体，使介体能重复利用，故比单一介体更加经济。

综上所述，本发明具有以下优点：

本发明通过乙酰丁香酮AS与2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)ABTS形成复合介体，在脱色过程中2,2-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)ABTS能够与乙酰丁香酮进行协同反应，从而提高了漆酶的脱色速度和脱色率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的实验结果图；

图2为本发明一个实施例的实验结果图；