[发明专利]一种双亲性酶固定化载体

说明书

本发明公开了一种双亲性酶固定化载体，该双亲性酶固定化载体由下述步骤制得：取天然植物纤维材料和聚偏氟乙烯，分别干燥备用；配制离子液体溶液；将天然植物纤维材料和聚偏氟乙烯加入离子液体溶液中，然后加入仿酶，加热搅拌处理或者气爆处理，再加入修饰剂搅拌均匀，洗涤、干燥、真空脱气，得到双亲性的载体；对所得载体依次进行生物处理及抗菌修饰，产物经洗涤、干燥、真空脱气，得到双亲性酶固定化载体。本发明的双亲性酶固定化载体兼具亲油和亲水的性能，载体性质稳定性好、酶吸附率高，而且，该酶固定化载体重复使用多次，仍能保持较高的酶活性。

技术领域

本发明涉及一种双亲性酶固定化载体，属于油水双亲性材料技术领域。

背景技术

脂肪酶属于羧基酯水解酶类，是一类特殊的酯键催化酶，具有生物活性。在水相或有机相中脂肪酶可以催化水解、醇解、酯化、酯交换等多种类型的反应。脂肪酶的一个重要特性是它只能在异相系统，即在水不溶性的油脂—水界面上作用，对均匀分散的和水溶性底物无作用或作用缓慢。因此在油水界面或者油水双亲性材料中的活性好、稳定性好。

脂肪酶被广泛应用于制革、医药、食品加工等领域。但脂肪酶的蛋白质高级结构易受环境影响，并且存在分离、纯化、以及回收等诸多问题。通过将脂肪酶固定在载体材料上，在限定微区范围内，可大幅提高脂肪酶的催化性能。但是，由于酶的价格较昂贵，游离的脂肪酶一般易溶于水，在有机溶剂中也会聚集，本身性质极不稳定，在使用的过程中易丧失其自身活性且使用后游离酶不易分离，这在一定程度上极大的限制了脂肪酶在大规模工业生产中的应用。

与游离脂肪酶相比，固定化脂肪酶具有：(1)稳定性好、可重复使用、反应条件易于控制，生产成本低；(2)固定化脂肪酶容易与底物、产物分离，易于产品纯化；(3)固定化脂肪酶更适宜多酶反应体系。目前对于固定化脂肪酶的研究不仅在工业生产的连续化和自动化上有重要价值，而且在生物学的基本理论研究中，在临床医学和促进其他生化技术的发展中，都有重大的意义。

载体性质会对酶负载量、酶活及酶流失率影响显著。目前，用于固定化酶的载体很多，其中二氧化硅具有成本低、耐酸碱、寿命长、对微生物无毒性、不易被微生物分解等特性，而且其具有较大的比表面积，蛋白吸附量较大，因而是一类重要的载体材料。但是二氧化硅载体是惰性载体，亲水和亲油性能都一般。聚偏氟乙烯载体亲油性好，但是亲水性差，由于水有利于保持酶的活性，因此聚偏氟乙烯载体不利于保持酶的活性。也有人将纤维素与聚偏氟乙烯混合制备的载体，纤维素表面有羟基，对于酶活性的保持有一些帮助，但是太多羟基不利于酶的固定化。综上所述，目前还没有理想的双亲性酶固定化载体。

发明内容

发明目的：为了克服现有的酶固定化载体存在的问题，本发明提供一种双亲性酶固定化载体，兼具优异的亲油和亲水的性能。

技术方案：本发明所述的一种双亲性酶固定化载体，由下述方法制得：

(1)取天然植物纤维材料和聚偏氟乙烯，分别干燥备用；

(2)配制离子液体溶液；

(3)将步骤(1)所得天然植物纤维材料和聚偏氟乙烯加入离子液体溶液中，然后加入仿酶，加热搅拌处理或者气爆处理，再加入修饰剂搅拌均匀，洗涤、干燥、真空脱气，得到双亲性的载体；

(4)采用细菌对步骤(3)所得载体进行生物处理；

(5)对步骤(4)所得载体进行抗菌修饰，产物经洗涤、干燥、真空脱气，得到双亲性酶固定化载体。

上述步骤(1)中，天然植物纤维材料优选为木质素与纤维素的混合物，其中，木质素与纤维素的质量比为1:1～6。