專利名稱：載體表面相轉(zhuǎn)化法成膜固定化酶技術(shù)的制作方法
載體表面相轉(zhuǎn)化法成膜固定化酶技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于酶固定化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制備固定化酶的工藝方法。二、背景技術(shù)
固定化酶技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一項生物工程技術(shù)，是使生物酶得到廣泛而有效利用的重要手段。酶的固定化“Immobilization of Enzymes”是用固體材料將酶束縛或限制于一定區(qū)域內(nèi)，進行其特有的催化反應(yīng)，并可回收及重復(fù)利用的技術(shù)。與游離酶相比，固定化酶在保持其高效專一及溫和的酶催化反應(yīng)特性的同時，又克服了游離酶的不足之處，呈現(xiàn)儲存穩(wěn)定性高、分離回收容易、可多次重復(fù)使用、操作連續(xù)可控、工藝簡便等優(yōu)點。固定化酶的研究不僅在化學(xué)生物學(xué)、生物工程醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)等領(lǐng)域異常活躍，而且因為具有節(jié)省能源與資源、減少污染的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)而符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
傳統(tǒng)化固定化酶方法主要有以下幾種(1)吸附法。即利用形成離子鍵、物理吸附等方法，將酶固定在纖維素、瓊脂糖等多糖或多孔玻璃、離子交換樹脂等載體上的固定方式。該方法雖易于操作，但吸附力弱，已固定的酶極易脫落。(2)共價結(jié)合法。先借助于一些方法在載體上引進一活潑基團，然后，此活潑基團再與酶分子上的某一基團反應(yīng)，形成共價鍵的方法。該方法固定的酶穩(wěn)定性較好，但在酶與活潑基團反應(yīng)時易引起C3)包埋法。 主要分為凝膠包埋法和微膠囊包埋法。凝膠包埋法是將酶或酶菌體包埋在凝膠內(nèi)部的微孔中，而微膠囊包埋法是將酶包埋在高分子半透膜中。(4)交聯(lián)法。利用雙功能或多功能交聯(lián)試劑，在酶分子和交聯(lián)試劑之間形成共價鍵，采用不同的交聯(lián)條件和在交聯(lián)體系中添加不同的材料，可以產(chǎn)生物理性質(zhì)各異的固定化酶。交聯(lián)法一般作為其它固定化方法的輔助手段。
載體表面向轉(zhuǎn)化法成膜固定化酶技術(shù)是以多孔性材料為載體，讓酶留著在多孔載體上，再以水不溶成膜材料溶液包裹多孔性載體，待成膜材料通過相轉(zhuǎn)化后，在多孔性載體表面形成薄膜而將酶固定化的方法。與傳統(tǒng)的固定化酶方式相比，該方法大大縮短了固定化過程所需時間、成本低，使用水不溶成膜材料作為成膜劑后，可防止固定化酶使用時發(fā)生水溶現(xiàn)象，減少酶在使用過程中的流失，增加固定化酶重復(fù)使用的次數(shù)。三、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種酶固定化的方法，其包括如下步驟
步驟1 酶用蒸餾水制成1 10mg/ml的酶液，成膜材料用有機溶劑溶解配置成 1 的溶液；
步驟2 取酶液Iml，與1 300mg多孔性載體混合，攪拌混勻，讓多孔載體充分吸收酶液，將多孔載體取出并置于室溫25°C干燥；
步驟3 多孔載體干燥后，加入成膜材料溶液0. 5 anl，使多孔載體與成膜材料溶液充分混合，然后在4°C冰箱中干燥；
步驟4 用緩沖液或蒸餾水沖洗干凈，直至檢測不出蛋白質(zhì)，即得多孔載體表面成膜的固定化酶。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有諸多優(yōu)勢
1、本發(fā)明采用多孔載體作為載體，提高了固定化酶的比表面積，并且顯著地提高了固定化酶的活力。
2、本發(fā)明在應(yīng)用酶學(xué)領(lǐng)域中廣泛適用，理論上適用于幾乎所有類型的酶的固定化。
3、本發(fā)明對多孔載體的選用范圍較廣泛，理論上可選取幾乎所有類型的多孔載體，包括無機載體、有機載體和復(fù)合載體。
4、本發(fā)明對成膜材料的選用范圍較廣泛，理論上可選取幾乎所有類型的成膜材料。
5、本發(fā)明使用水不溶成膜材料，可防止固定化酶使用時發(fā)生水溶現(xiàn)象。
6、本發(fā)明可根據(jù)具體工程需要在多孔載體表面使用成膜材料進行多次成膜固定。
7、本發(fā)明固定化速度快，制備工藝簡單，易操作，成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)大量生產(chǎn)。
8、本發(fā)明可根據(jù)產(chǎn)品不同的需要，選取不同尺寸的載體來制備不同尺寸的產(chǎn)品。四具體實施方式
實例一⑴把葡萄糖氧化酶(GOD)配置成濃度為lmg/mL的酶液，丙烯酸樹脂(固含量46% )溶于丙酮，配置成0. 5g/ml的溶液；(2)取上述配置好的ImL酶液，在其中加入 0. 3g空心磚，攪拌均勻，取出空心磚于室溫干燥；(3)空心磚工燥后，加入ImL丙烯酸樹脂溶液，攪拌使其充分混合，取出空心磚置于4°C的冰箱干燥；(4)用蒸餾水沖洗干凈備用。
固定化GOD的性能如下表
權(quán)利要求
1.一種在多孔載體表面通過成膜材料的相轉(zhuǎn)化成膜制備固定化酶的方法，其特征在于步驟如下，步驟1 酶用蒸餾水制成1 10mg/ml的酶液，成膜材料用有機溶劑溶解配置成1 35%的溶液；步驟2 取酶液1ml，與1 300mg多孔性載體混合，攪拌混勻，讓多孔載體充分吸收酶液，將多孔載體取出并置于室溫25°C干燥；步驟3 多孔載體干燥后，加入成膜材料溶液0. 5 anl，使多孔載體與成膜材料溶液充分混合，然后在4°C冰箱中干燥；步驟4 用緩沖液或蒸餾水沖洗干凈，直至檢測不出蛋白質(zhì)，即得多孔載體表面成膜的固定化酶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟3可重復(fù)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔載體，其形狀為顆粒狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔載體，選自下組海綿、陶粒、多孔陶瓷、空心磚
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶，選自下組α-淀粉酶、中性蛋白酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜材料，其特征在于只溶于有機溶劑，而不溶于水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜材料，選自下組丙烯酸樹脂膠粘劑、聚砜、纖維素衍生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機溶劑，選自下組氫化烴類、芳香烴類、脂肪烴類、脂環(huán)烴類、鹵化烴類、萜烯烴、醇類、醛類、胺類、醚類、酯類、酮類、二醇衍生物、雜環(huán)化物、含氮化合物、含硫化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酶固定化的方法。該方法以多孔性材料為載體，讓酶留著在多孔載體上，再以水不溶成膜材料溶液包裹多孔性載體，待成膜材料通過相轉(zhuǎn)化后，在多孔性載體表面形成薄膜而將酶固定化的方法。
文檔編號C12N11/14GK102517277SQ20121000789
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者吳偉兵, 周小凡, 郭青, 馬金霞 申請人:南京林業(yè)大學(xué)