[发明专利]一种固定化青霉素G酰化酶及其制备方法

说明书

本发明一种固定化青霉素G酰化酶及其制备方法，属于固定化酶技术领域。所述固定化青霉素G酰化酶为具有纳米囊性结构的Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@PTA‑PGA/PDA，是由Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt; NPs固定化PGA和包覆在所述Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt; NPs固定化PGA表面的PDA涂层制成，所述Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt; NPs的表面负载有PTA。制备方法为：用TA对Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt; NPs进行表面修饰，制备得Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@PTA NPs；将所述Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@PTA NPs作为载体对PGA进行固定化，制备得Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@PTA‑PGA NPs；用DA对所述Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@PTA‑PGA NPs进行表面包覆，即得。本发明的固定化青霉素G酰化酶具有良好的pH稳定性和温度耐受性，且操作稳定性和重复利用率较好，具有很高的工业应用价值。

技术领域

本发明属于固定化酶制备技术领域，尤其涉及一种固定化青霉素G酰化酶及其制备方法，具体说是具有纳米囊性结构的Fe₃O₄@PTA-PGA/PDA及其制备方法。

背景技术

青霉素G酰化酶简称PGA，主要被用于生产β-内酰胺类抗生素。游离的青霉素G酰化酶在工业催化应用中存在许多不足，如容易丧失催化活性，游离酶回收困难，造成产物难以分离提纯，生产过程难以实现连续操作。而固定化青霉素G酰化酶克服了游离酶的上述缺点，不仅能保持游离酶的催化活性，还可提高操作稳定性，生产过程易于实现连续操作，易与产物分离且可重复使用，被国内外进行了广泛研究，且已取得良好的进展。但制备和/或选择性能更好的载体来满足工业化应用的要求并减少其传质限制，仍是青霉素G酰化酶得以进一步利用的关键。

研究表明多羟基的微环境有利于PGA活性构象的维持，而单宁酸(TA)是一种含没食子酰基的多元酚，用于构建载体表面的多羟基微环境，能将酶通过物理吸附固定在载体表面，并提高固定化PGA的酶活力。但由于载体通过范德华力和氢键与PGA进行吸附，相互作用较弱，在实际操作过程中PGA容易脱落，严重影响其重复利用。另外，现有利用吸附法制备的固定化PGA在重复使用6次后，其酶活通常仅为初始活力的80％以下，如Xue等采用Co增加MCM-48框架内的弱酸性结合位点(Co/Si＝0.01)，固定化青霉素G酰化酶在使用6次后，其酶活力可维持在80％左右。因此，如何进一步提高吸附法制备的固定化青霉素G酰化酶的操作稳定性和重复利用率是亟需解决的难点问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种固定化青霉素G酰化酶及其制备方法，通过对载体进行表面修饰并在固定化PGA表面包覆PDA涂层的技术手段，减少了固定化PGA的脱落，提高了固定化PGA的操作稳定性和重复利用率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种固定化青霉素G酰化酶，所述固定化青霉素G酰化酶为纳米囊性结构，其包括：

Fe₃O₄ NPs固定化PGA，所述Fe₃O₄ NPs的表面负载有PTA；以及

包覆在所述Fe₃O₄ NPs固定化PGA表面的PDA涂层。

本发明还提供了一种固定化青霉素G酰化酶的制备方法，包括：

用TA对Fe₃O₄ NPs进行表面修饰，制备得到Fe₃O₄@PTA NPs；