[发明专利]固定化酶、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种固定化酶、其制备方法及其应用。该固定化酶包括活化的PEI以及共价结合在活化的PEI上的酶，酶选自如下任意一种：转氨酶、酮还原酶、单加氧酶、氨裂解酶、烯还原酶、亚胺还原酶、氨基酸脱氢酶及腈水解酶。通过将酶与PEI固定，将酶固定于PEI形成的多聚网状结构之间，提高了机械稳定性，实现了酶的固定化，而且避免了在固定化过程中酶直接与戊二醛等交联剂的直接共价结合而降低活性。

技术领域

本发明涉及固定化酶领域，具体而言，涉及一种固定化酶、其制备方法及其应用。

背景技术

微生物细胞或分离的酶或工程酶的应用使得生物催化取得了重大进展，且使得制造方式发生了转变。 许多种类的酶如酰基转移酶、酰胺酶、转氨酶、酮还原酶、氧化酶、单加氧酶及水解酶等被用于生产涉及抗生素、除草剂、医药中间体和新时代治疗剂的反应中。

当游离酶用作生物催化剂时，会有很大的酶浪费，因为回收水溶性酶非常困难。而水不溶性固定化酶，在每个循环后，通过非常简单的过滤就可以容易地回收。

大家熟知的是，采用载体或支撑物来对自由酶进行固定化。然而固相载体存在成本高及量转移受限的缺陷，而且，制备载体或支撑物，尤其是聚合物树脂，会引起严重的污染环境。大多的固相载体固定化酶方法存在固有的缺陷：酶负载少及酶特异性低。克服该缺陷的一种方法是通过纯化酶来避免污染蛋白或酶的负载，但酶的纯化成本也很高，进一步增加了固定化生物催化剂的成本。

现有已经报道了对脂肪酶（Lipase）、青霉素酰化酶（penicillin acylase）、蛋白酶（protease）、氨基酰化酶（aminoacylase）等酶的无载体固定化方法。然而无载体支持，不含载体的固定化酶由于较低的机械稳定性不能对抗剪切力和搅拌条件，而且还会引起过滤问题，因而不能充分满足于大批量生产。

而且，不含载体的固定化酶方法也不适用于某些敏感性的酶，比如转氨酶（TA）,酮还原酶（KRED）、单加氧酶（CHMO）、氨裂解酶（PAL）、烯还原酶（ERED）、亚胺还原酶（IRED）、氨基酸脱氢酶（AADH）及腈水解酶（Nitrilase）。

因此，有必要开发不含载体的固定化酶方法，以提高敏感性酶活性及其循环利用率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种固定化酶、其制备方法及其应用，以解决现有技术中难以实现对敏感性酶的活性及其循环利用的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种固定化酶，该固定化酶包括活化的阳离子聚合物以及共价结合在活化的所述阳离子聚合物上的酶，活化的阳离子聚合物为经辅因子或交联剂活化的PEI，交联剂为多元醇处理或未处理的交联剂；酶选自如下任意一种：转氨酶、酮还原酶、单加氧酶、氨裂解酶、烯还原酶、亚胺还原酶、氨基酸脱氢酶及腈水解酶。