[发明专利]一种温控型相变材料微胶囊载体固定化酶及其制备方法

摘要

一种温控型相变材料微胶囊载体固定化酶及其制备方法，涉及生物技术领域。按照以下方法制备：首先制备由结晶态二氧化钛/磁性粒子复合材料包覆有机相变材料的微胶囊载体，然后对该微胶囊载体进行羧基化改性，再采用化学偶联法实现对酶的固定化，最终得到温控型相变材料微胶囊载体固定化酶。由于该固定化酶的微胶囊载体可通过其相变材料胶囊芯储存和释放热能，从而调节载体周边的微环境温度，由此可拓宽酶促反应的温度适用范围，增强固定化酶的热稳定性、储存稳定性和循环稳定性。此外，温控型相变材料微胶囊载体可用于不同种类酶的固定，其适用性非常广泛。

主权项

1.一种温控型相变材料微胶囊载体固定化酶，其特征在于，相变材料微胶囊载体具有“核－壳”结构，载体芯材为相变材料，载体壳层为结晶态二氧化钛/磁性纳米粒子复合材料，酶通过共价键连接在载体壁材上；其制备方法包括如下步骤：步骤(1)：温控型相变材料微胶囊载体的制备①以三价铁盐、二价铁盐、氨水和表面活性剂为原料，在氮气氛保护下反应制备疏水的磁性纳米粒子；②将质量百分比为0.3～1.0wt.％的疏水磁性纳米粒子、4.0～10.0wt.％的相变材料、4.0～10.0wt.％的钛源，加入到反应容器中加热超声，使磁性纳米粒子和钛源分散在有机相变材料表面；③分别将质量百分比为50.0～60.0wt.％的有机溶剂和0.5～2.4wt.％的表面活性剂加入上述反应容器，搅拌2～3h，形成稳定的乳液体系；④配制1.0～2.5wt.％去离子水与28.6～40wt.％有机溶剂的混合液，将其缓慢滴加到上述乳液体系中，继续搅拌反应6～10h；⑤加入质量百分比为0.2～2.0wt.％的结晶诱导剂，升温到80℃继续在搅拌下反应24h后，用去离子水洗涤、过滤，真空干燥箱中30℃下干燥12h，得到温控型相变材料微胶囊载体；步骤(2)：酶的固定化①将质量百分比为0.6～0.9wt.％的上述相变材料微胶囊载体和质量百分比为19.0～24.8wt.％且pH＝2的盐酸溶液混合均匀超声10～15min后，再加入质量百分比为74.4～80.4wt.％且浓度为4～5mmol/L的3,4–二羟基苯基丙酸溶液，继续反应3～4h，用去离子水洗涤干净，得到羧基化的相变材料微胶囊；②分别将质量百分比为0.6～3.2wt.％的羧基化相变材料微胶囊载体、质量百分比为88.6～95.7wt.％且浓度为1mmol/L的2–(N–吗啡啉)乙磺酸缓冲液、质量百分比为2.8～6.2wt.％的碳二亚胺和质量百分比为0.5～2.0wt.％的N–羟基琥珀酰亚胺混合均匀，并反应15～30min，得到羧基被活化的相变材料微胶囊载体，然后，再用浓度为1mmol/L的2–(N–吗啡啉)乙磺酸缓冲液洗涤，以除去多余的反应物；③取质量百分比为0.6～1.5wt.％上述②所得到的产物中分别加入质量百分比为1.3～3.0wt.％的酶和质量百分比为95.5～98.1wt.％且浓度为2～30mmol/L的缓冲溶液，均匀混合后继续反应2～4h，然后洗涤除去未反应的酶，冷冻干燥后得到温控型相变材料微胶囊载体固定化酶。