[发明专利]一种固定化酶、其制备方法及卡洛芬对映体的拆分方法

说明书

本发明适用于生物催化技术领域，提供了一种固定化酶、其制备方法及卡洛芬对映体的拆分方法，该固定化酶包括南极假丝酵母脂肪酶以及金属有机框架化合物；所述南极假丝酵母脂肪酶通过表面吸附法固定于所述金属有机框架化合物的表面上。另外，该卡洛芬对映体的拆分方法包括以下步骤：以外消旋卡洛芬酯为反应底物，以上述的固定化酶为催化剂；通过所述固定化酶选择性催化外消旋卡洛芬酯进行水解反应。本发明提供的固定化酶可以用于卡洛芬对映体动力学拆分，其具有高的热稳定性，对pH耐受度高，便于循环使用，容易与产物分离，显著降低了技术成本，而且操作简便，绿色环保。

技术领域

本发明属于生物催化技术领域，尤其涉及一种固定化酶、其制备方法及应用为立体选择性催化酯水解拆分卡洛芬对映体的方法。

背景技术

卡洛芬是一种重要的非甾体高效抗炎药。酶的立体选择性催化反应可直接将化学合成的外消旋体转化成单一对映体。而且酶作为一种天然的高分子催化剂，具有立体选择性高、反应条件温和、无污染等诸多优点，使其在食品、医药、精细化工等工业领域有着极为广阔的应用前景。但游离酶从反应体系中分离难度大，难以循环利用等缺点增加了其作为催化剂的成本；游离酶使用过程中容易变性，并且对温度、pH等反应条件要求较为苛刻，上述不足使游离酶难以在工业中得到更为广泛的应用。因此，固定化酶的概念和技术得以提出和发展。

酶的固定化，即通过化学或物理的处理方法使原来水溶性的酶与固态的水不溶性载体相结合或被载体包埋。载体材料的结构和性能对固定化酶的性能有着巨大的影响，近年来，常用载体按组成可分为高分子载体、无机载体、复合载体以及新型载体等。高分子材料具有使用寿命较短，传质性能较差等不足；无机载体具有稳定性好，成本低，寿命长等优点，但使用无机材料制备的固定化酶的负载率一般而言较低。相较于上述固定化材料，金属有机框架化合物(MOFs)作为一类新型固定化载体日益受到重视。MOFs是一类由金属离子为节点，多齿有机配体作为连接体合成的多孔晶体材料。MOFs结构可针对具体的应用进行设计和调节，具有高比表面积、孔体积、易调节的孔道尺寸，以及良好的热稳定性且合成条件较温和等优点。因此MOFs固定化酶已经成为当前的热点研究方向。常采用的固定化方法主要分为表面吸附、共价连接、孔内包埋以及共沉淀法等。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种固定化酶，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种固定化酶，其包括：

南极假丝酵母脂肪酶(CAL-A)；以及

金属有机框架化合物(MOFs)，用作为所述南极假丝酵母脂肪酶的固定化载体；所述南极假丝酵母脂肪酶通过表面吸附法固定于所述金属有机框架化合物的表面上。

作为本发明实施例的一个优选方案，所述金属有机框架化合物为沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的固定化酶的制备方法，其括以下步骤：

取金属有机框架化合物作为固定化载体；

将南极假丝酵母脂肪酶添加至缓冲液中后，再与金属有机框架化合物进行混合分散，控制反应体系温度搅拌一定时间后得到分散液；

将分散液进行过滤后，再经干燥处理，得到所述固定化酶。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，南极假丝酵母脂肪酶与金属有机框架化合物的体积质量比以mL/mg计为4:(50～300)。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的固定化酶。

本发明实施例的另一目的在于提供一种卡洛芬对映体的拆分方法，其包括以下步骤：

以外消旋卡洛芬酯为反应底物，以上述的固定化酶为催化剂；

通过所述固定化酶选择性催化外消旋卡洛芬酯进行水解反应。