[发明专利]一种硅胶固定GDH催化制备NADPH的方法

说明书

本发明属于医药化工领域，尤其涉及一种硅胶固定GDH催化制备NADPH的方法，以葡萄糖为底物，采用酶法合成NADPH，选取硅胶为载体，固定GDH后加入反应柱，以一定的流速将葡萄糖和氧化型NADP⁺混合液通过反应柱，实现固定化GDH制备NADPH。经实验，GDH的固载率为57％－62％，固定化GDH催化生成NADPH效率为0.53g/g－0.55g/g，与传统游离酶催化相比，固定化酶催化效率提高了60％－62％，说明固定化GDH催化制备NADPH时，具有酶催化效率高、生产成本低、产品纯度高的优点，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于医药化工领域，尤其涉及一种硅胶固定GDH催化制备NADPH的方法。

背景技术

酶作为一种生物催化剂，具有选择性高、催化效率高、催化条件温和的优点，广泛应用于各种行业。但酶作为一种天然的高分子蛋白质，其失活快、不能重复利用的缺点限制了酶在工业中大规模的应用。在此条件下，固定化酶概念和技术得以提出和发展。

固定化酶作为一种清洁、高效、环保的新型技术，是通过吸附、包埋、交联及共价等方式将酶固定在不溶于水的载体中进行催化反应。固定化酶技术具有酶催化效率高、与产物易分离的优点，还具有一定的机械强度，可以采用搅拌或装柱的方式进行催化反应，便于连续化和自动化操作。

葡萄糖脱氢酶(GDH)催化葡萄糖生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的反应式如下：

目前，利用GDH催化制备NADPH的技术已经成熟，具有一定的工业价值，但仍存在以下问题：

①产品纯度低，尽管利用硅藻土可以吸附回收GDH，但仍会有部分酶残留于产品中，对产品的提纯造成很大的影响；

②成本昂贵，酶利用率低，生产成本昂贵，限制了其在工业中的应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种硅胶固定GDH催化制备NADPH的方法，其反应条件温和、生产成本低、酶催化效率高，适合工业化生产。

本发明提出了一种用于制备NADPH的催化剂，包括固定到载体上的GDH。

进一步的，所述载体包括硅胶、大孔树脂、海藻酸钠中的任意一种或多种，硅胶上GDH的固载率为：57％－62％。

本发明提出了一种制备NADPH的催化剂的制备方法，将硅胶置于GDH溶液中进行吸附固定。

进一步的，将固定了GDH的硅胶加入反应柱中，进行加压处理。

进一步的，压力为0.01MPa－0.02MPa。

进一步的，吸附固定的温度为20℃－25℃。

进一步的，吸附固定的时间为50min－60min。

进一步的，GDH溶液的质量浓度为16.7％－25％，GDH溶液是GDH用磷酸缓冲溶液稀释4－6倍得到。

进一步的，稀释GDH的磷酸缓冲浓度为0.1mol/L。

进一步的，GDH溶液中硅胶的加入量为1.37g/g－2.23g/g。

进一步的，GDH的比活力为600u/mg。

进一步的，将GDH固定到硅胶上之前，还包括对硅胶的处理步骤：将硅胶加入磷酸缓冲溶液中浸泡，然后清洗。

进一步的，磷酸缓冲溶液中硅胶的加入量为0.4g/mL－0.43g/mL。

进一步的，磷酸缓冲溶液的浓度为0.2mol/L。

进一步的，浸泡时间为10-15h。