[发明专利]基于金属有机框架材料包埋碳酸酐酶的Pickering微囊的制备及应用

权利要求书

1.一种基于金属有机框架材料包埋碳酸酐酶的Pickering微囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过仿生矿化的方式将CA酶进行原位包埋，调控Zn²⁺和有机配体的比例制备得到CA@ZIF-L颗粒，制备过程是：室温下，用磁力搅拌器以搅拌速度为600-800r/min将摩尔浓度为5:8的Zn(NO₃)₂·6H₂O与2-甲基咪唑有机配体水溶液按1:10的体积比相混合，将混合后的溶液按照体积比为11:1添加到质量体积浓度为5-15mg/mL的CA水溶液中，继续搅拌20-30min，将得到的悬浊液在离心机下离心水洗3次，冻干12个小时得到CA@ZIF-L颗粒；

分别以PLGA和DNA为调节剂，利用静电引力对固体CA的表面进行修饰，所述PLGA和DNA中的羧基对Zn²⁺的竞争配位作用，使得复合材料形态演变出现缺陷结构，从而形成PLGA-CA@ZIF-8颗粒和DNA-CA@ZIF-8颗粒；

以PLGA为调节剂，利用静电引力对固体CA的表面进行修饰，从而形成PLGA-CA@ZIF-8颗粒的过程是：将固体CA分散到浓度为2-60mg/ml的PLGA水溶液中，其中，固体CA与PLGA水溶液的质量体积比为2mg/ml，以转速为600-800r/min搅拌10-20s后，分别加入摩尔浓度为1:12的乙酸锌和2-甲基咪唑有机配体水溶液，将所得的溶液老化4h，而后经过高速离心、水洗、超声收集到的产物即为PLGA-CA@ZIF-8颗粒；

以DNA为调节剂，利用静电引力对固体CA的表面进行修饰，从而形成DNA-CA@ZIF-8颗粒的过程是：将固体CA分散到浓度为2-60mg/ml的DNA水溶液中，其中，固体CA与DNA水溶液的质量体积比为2mg/ml，以转速为600-800r/min搅拌10-20s后，分别加入摩尔浓度为1:12的乙酸锌和2-甲基咪唑有机配体水溶液，将所得的溶液老化4h，而后经过高速离心、水洗、超声收集到的产物即为DNA-CA@ZIF-8颗粒；

步骤二、以Tris-HCl缓冲液为水相，以十六烷为油相；调控水油相体积比20：(1-8)分别放置于多个玻璃反应器中；将步骤一制备得到的CA@ZIF-L颗粒、PLGA-CA@ZIF-8颗粒和DNA-CA@ZIF-8颗粒按照5-15mg的质量范围分别各自加入到上述的一个玻璃反应器中，剧烈摇动1-2min将颗粒与油水相混合，静置后，所得微囊即为W/O型Pickering微囊。

2.根据权利要求1所述的Pickering微囊的制备方法，其特征在于，离心水洗的工艺条件是：转速8000-10000r/min，时间4min；冻干温度为-40oC。

3.根据权利要求1所述的Pickering微囊的制备方法，其特征在于，高速离心的工艺条件是：转速为8000～10000r/min，离心时间为5min；超声的频率为30～50kHz。

4.根据权利要求1所述的Pickering微囊的制备方法，其特征在于，步骤二中，Tris-HCl缓冲液的摩尔浓度为50mM，pH 6.8。

5.一种基于金属有机框架材料包埋碳酸酐酶的Pickering微囊的应用，其特征在于，按照权利要求1所述的制备方法得到的Pickering微囊包括Pickering CA@ZIF-L微囊，Pickering PLGA-CA@ZIF-8微囊和Pickering DNA-CA@ZIF-8微囊；将上述的Pickering微囊用于CO₂转化，分别进行CaCO₃沉淀反应性能测试，设CO₂的通气流速是50ml/min，通气时间为5min，所得沉淀质量为12-15mg。