[发明专利]一种高催化活性和稳定性的漆酶胶束及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高催化活性和稳定性漆酶胶束及其制备方法。该方法利用双亲性嵌段共聚物聚甲基丙烯酸甲酯‑block‑聚苯乙烯磺酸钠修饰漆酶得到共聚物与漆酶的结合体，然后在水相中自组装成胶束球，其中亲水段带负电荷的聚合物PSS能通过静电吸附作用吸附漆酶活性诱导剂(铜离子)，使制备的漆酶胶束的活性和稳定性有了很大程度的提升。本发明充分利用了胶束巨大的比表面积和球形形态，能增加漆酶在表面的分布并能阻止漆酶因为相互聚集而掩盖活性位点，从而不能发挥其全部活性的特点，同时还能通过聚合物对漆酶的化学修饰产生结合体，从而阻止因较高温度造成漆酶发生相转变而失活的原理，实现了漆酶催化活性和稳定性的显著提高。

主权项

1.一种高催化活性和稳定性的漆酶胶束，其特征在于，它是采用下述方法制备得到的：1、通过RAFT聚合合成嵌段共聚物PMMA‑b‑PSS：1.1 将10‑30mg 4‑氰基‑4‑乙基三硫代戊酸、1‑6mg 偶氮二异丁腈、2‑4g对苯乙烯磺酸钠，在圆底烧瓶中用2‑6mL超纯水和2‑4mL二甲基亚砜的混合溶剂溶解，反应体系密封后，通入高纯氮气30分钟以除去反应体系中的氧气，然后在17‑88℃下油浴，搅拌反应2‑16小时；1.2 在上述反应液中加入0.62‑3.22g甲基丙烯酸甲酯，反应体系密封后通入氮气8‑48分钟，然后在26‑82℃下油浴，搅拌反应6‑16小时；1.3 将上述步骤1.2反应得到的混合物用乙醚沉淀2‑5次，将得到的沉淀置于烘箱中烘干至恒重即为PMMA‑b‑PSS，储存备用；2、嵌段共聚物PMMA‑b‑PSS对漆酶进行修饰：2.1 将0.40‑0.55g步骤1所得嵌段共聚物PMMA‑b‑PSS、8‑10mg 1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐，在50mL的圆底烧瓶中用15‑25mL DMSO和12‑23mL去离子水的混合溶剂溶解，室温下搅拌反应30‑80分钟；2.2 在步骤2.1反应结束后，继续向反应液中加入3‑8.5g N‑羟基琥珀酰亚胺，室温下反应11‑33小时，然后用乙醚沉淀三次，得到的沉淀即为PMMA‑b‑PSS‑NHS，干燥备用；2.3 配制浓度为0.04‑0.91M，pH=4.3‑9.2和6.3‑8.0的ABS缓冲液，然后用pH为6.3‑8.0的ABS缓冲液配制浓度分别是0.55‑3.12mg/mL的漆酶储备液和8‑44mg/mL的PMMA‑b‑PSS‑NHS 储备液，并用等体积的DMSO将上述PMMA‑b‑PSS‑NHS储备液稀释置于4℃下备用；2.4 取9‑14mL漆酶储备液加入等体积的DMSO稀释，取0.35‑10.55mL PMMA‑b‑PSS‑NHS储备液加入等体积的DMSO稀释，将配置得到的漆酶溶液逐滴加入到搅拌的PMMA‑b‑PSS‑NHS溶液中，在4℃下搅拌反应1‑9小时，然后用截留分子量为40000‑100000的透析膜在1‑10℃下用水和DMSO的等体积混合溶液透析1‑3天，以此来除去过量的PMMA‑b‑PSS‑NHS，得到聚合物与漆酶的结合体PMMA‑b‑PSS‑laccase；3、用铜离子修饰酶3.1 用pH=4.3‑9.2的ABS缓冲液配制浓度为8‑20 mM的硫酸铜溶液，然后将步骤2中得到的PMMA‑b‑PSS‑laccase 在配置的硫酸铜缓冲液中透析1‑12小时；3.2 然后利用截留分子量为500‑1000的透析膜冰浴透析1‑6小时，除去吸附不牢的铜离子，得到铜离子吸附的漆酶胶束即为目标产物。