[发明专利]一种NAD+

说明书

本发明提供一种NAD⁺‑琼脂糖复合物及其制备方法和在葡萄糖酸生产中应用，所述NAD⁺‑琼脂糖复合物由改性NAD⁺与改性琼脂糖凝胶复合得到；其中，所述改性NAD⁺具体为c6‑羧甲基NAD⁺；所述改性琼脂糖凝胶具体采用环氧氯丙烷法活化琼脂糖凝胶制备得到。本发明通过将葡萄糖脱氢酶和NAD⁺分别固定于固相载体上来转化葡萄糖生产葡萄糖酸，提高了操作稳定性，降低了生产成本，其简单的工艺为连续工业化大规模生产葡萄糖酸提供可能。本发明为工业化利用固定化酶生产葡萄糖酸提供了新的思路，具有良好的实际应用价值。

技术领域

本发明属于固定化酶技术领域，具体涉及一种NAD⁺-琼脂糖复合物及其制备方法和在葡萄糖酸生产中应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

葡萄糖酸是重要的一种葡萄糖氧化物，是制备葡萄糖酸系列产品(葡萄糖酸盐与葡萄糖酸内酯)的原料，可以广泛的应用于食品、建筑、生物、化工、医药等方面。在食品行业，葡萄糖酸系列产品是一种重要的营养补充剂、色调保持剂、酸味剂、蛋白质凝固剂等。在化工行业，葡萄糖酸系列产品作为水泥掺合剂、玻璃专用清洗剂、钢铁表面清洗剂、水质稳定剂被广泛地应用；在医药领域，葡萄糖酸可以作为治疗低钠综合症的药物，葡萄糖酸对肠道内有益菌的增殖具有促进作用。因此，葡萄糖酸的市场需求巨大，中国的葡萄糖酸行业必将迅速发展。

目前，制备葡萄糖酸的方法主要有多相催化氧化法、均相催化氧化法、生物发酵法、酶法、电解氧化法等。其中，酶反应条件温和，专一性高，反应过程清洁无污染，酶法制备葡萄糖酸已经成为一种重要的发展方向。目前研究中，主要利用葡萄糖氧化酶制备葡萄糖酸，已有一些研究利用固定化葡萄糖氧化酶制备葡萄糖酸，可以解决酶不能重复利用的问题，但葡萄糖氧化酶反应过程中产生过氧化氢，过氧化氢积累对氧化酶本身有一定的毒害作用，会影响氧化酶的进一步反应。

葡萄糖脱氢酶的反应过程不需要氧气，副产物相对单一，是一种可用于酶法生产葡萄糖酸的理想酶型。NAD⁺依赖型葡萄糖脱氢酶是一种可用于酶法生产葡萄糖酸的脱氢酶，但反应过程需要一种小分子化合物即NAD⁺来辅助酶催化反应的进行，缺少它们葡萄糖脱氢酶就不能发挥其活性。但NAD⁺价格昂贵，分子量小，难分离，直接用于工业生产会带来成本过高等问题。解决这一问题最有效的办法就是实现NAD⁺的固定化和再生。然而，辅酶的分子量只有几百，要将其包埋在半透膜中比较困难，若将辅酶与高分子载体结合，使其高分子化可以解决这一难题。实现脱氢酶循环使用的另一个关键问题是实现NAD⁺的再生，即使反应生成的NADH再生为NAD⁺，实现NAD⁺的重复循环使用。NAD⁺的固定化和再生是葡萄糖脱氢酶应用于葡萄糖酸生产领域的两个亟待解决的关键问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种NAD⁺-琼脂糖复合物及其制备方法和在葡萄糖酸生产中应用，本发明通过将葡萄糖脱氢酶和NAD⁺分别固定于固相载体上来转化葡萄糖生产葡萄糖酸，提高了操作稳定性，降低了生产成本，其简单的工艺为连续工业化大规模生产葡萄糖酸提供可能。本发明为工业化利用固定化酶生产葡萄糖酸提供了新的思路，具有良好的实际应用价值。

为了实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种NAD⁺-琼脂糖复合物，所述NAD⁺-琼脂糖复合物由改性NAD⁺与改性琼脂糖凝胶复合得到。