本發(fā)明涉及一種葡萄糖酸鋅的制備方法，尤其涉及一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法。
背景技術(shù)：
鋅是人體所必需的微量元素之一，對于維持人體正常代謝發(fā)揮多種生理功能，在人體中的平均含量為2.3克，略低于鐵、硅、氟。當(dāng)攝入增多或減少時，就會引起代謝失衡，進(jìn)而導(dǎo)致疾病的發(fā)生，鋅缺乏可導(dǎo)致兒童發(fā)育遲緩、智力低下、營養(yǎng)不良、厭食。孕婦缺鋅很容易出現(xiàn)煩躁、心情低落、沮喪、焦慮、抑郁等情緒波動．而高鋅攝入對機(jī)體血脂、脂蛋白及載脂蛋白代謝也會產(chǎn)生不良影響。葡萄糖酸鋅（C12H22O14Zn，分子量為455.68，為無水物或含3分子的結(jié)晶水，白色或近白色粗粉或結(jié)晶性粉末，易溶于水，難溶于乙醇）是一種合成人體抗缺鋅藥物，無毒，由于它對胃腸道刺激比硫酸鋅小[2HCl + ZnSO4→ZnCl2（強(qiáng)腐蝕） + H2SO4]，且口服利用率高，是目前首選的補(bǔ)鋅藥物和強(qiáng)化劑。
傳統(tǒng)的葡萄糖酸鋅的生產(chǎn)方法一般有兩種，一種是利用黑曲霉通過好氧發(fā)酵工藝，生成葡萄糖酸然后中和生成葡萄糖酸鋅；另一種是以葡萄糖為原料通過催化劑氧化法生成葡萄糖酸然后中和生產(chǎn)葡萄糖酸鋅。
黑曲霉發(fā)酵法生產(chǎn)葡萄糖酸鋅，需要對糖質(zhì)原料進(jìn)行滅菌，因此會造成發(fā)酵液脫色困難；發(fā)酵配料需要添加多種營養(yǎng)鹽，引入雜質(zhì)，會造成提純成本上升。而且所得葡萄糖酸鋅產(chǎn)品純度較低。且需要先發(fā)酵生成葡萄糖酸鈣，然后以葡萄糖酸鈣作為中間體制取葡萄糖酸鋅，工藝路線復(fù)雜，需要用硫酸與葡萄糖酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣和葡萄糖酸，需要生產(chǎn)成本極高，且所采用的添加劑對人體有害。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法。本發(fā)明采用葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖對葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶進(jìn)行固定化，制備固定化酶，通過固定化酶對葡萄糖進(jìn)行氧化，經(jīng)中和得到葡萄糖酸鋅。該發(fā)明工藝簡單，可實現(xiàn)葡萄糖酸鋅的連續(xù)化生產(chǎn)，且大大方便了后續(xù)葡萄糖酸鋅的分離、純化、干燥等工藝。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖進(jìn)行交聯(lián)和酯化反應(yīng)，反應(yīng)過程中攪拌，反應(yīng)結(jié)束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進(jìn)行固定化酶反應(yīng)，反應(yīng)過程中流加氧化鋅，待反應(yīng)液中還原糖含量降低到0時結(jié)束反應(yīng)；
（3）上述反應(yīng)液經(jīng)離子交換、結(jié)晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。
所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（1）中，交聯(lián)和酯化反應(yīng)的條件為：反應(yīng)時間共8h，其中0-4h，溫度35-40℃，4-8h，溫度4-8℃。
所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（1）中，葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質(zhì)量份數(shù)分別為：葡萄糖酸內(nèi)酯1份，海藻酸鈣8-15份，殼聚糖15-20份。
所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（2）中，葡萄糖的質(zhì)量濃度為10-25%。
所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（2）中，固定化酶反應(yīng)的條件為溫度40℃，轉(zhuǎn)速150rpm，溶氧達(dá)到70%-90%。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
（1）與傳統(tǒng)的葡萄糖酸鋅制備方法相比，具有節(jié)能，降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點，且基本不產(chǎn)生三廢污染，符合綠色生產(chǎn)工藝要求；
（2）該工藝制備的葡萄糖酸鋅純度高，達(dá)到99.9%，重金屬含量未檢出，產(chǎn)品質(zhì)量高于美國藥典標(biāo)準(zhǔn)。
具體實施方式
本實施例是對本專利的進(jìn)一步說明而不是對本專利的限制。
實施例1
（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖進(jìn)行交聯(lián)和酯化反應(yīng)，反應(yīng)過程中攪拌，反應(yīng)結(jié)束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進(jìn)行固定化酶反應(yīng)，反應(yīng)過程中流加氧化鋅，待反應(yīng)液中還原糖含量降低到0時結(jié)束反應(yīng)；
（3）上述反應(yīng)液經(jīng)離子交換、結(jié)晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。
所述步驟（1）中，交聯(lián)和酯化反應(yīng)的條件為：反應(yīng)時間共8h，其中0-4h，溫度35℃，4-8h，溫度4℃；葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質(zhì)量份數(shù)分別為：葡萄糖酸內(nèi)酯1份，海藻酸鈣8份，殼聚糖15份。
所述步驟（2）中，葡萄糖的質(zhì)量濃度為10%；固定化酶反應(yīng)的條件為溫度40℃，轉(zhuǎn)速150rpm，溶氧達(dá)到70%%。
實施例2
（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖進(jìn)行交聯(lián)和酯化反應(yīng)，反應(yīng)過程中攪拌，反應(yīng)結(jié)束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進(jìn)行固定化酶反應(yīng)，反應(yīng)過程中流加氧化鋅，待反應(yīng)液中還原糖含量降低到0時結(jié)束反應(yīng)；
（3）上述反應(yīng)液經(jīng)離子交換、結(jié)晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。
所述步驟（1）中，交聯(lián)和酯化反應(yīng)的條件為：反應(yīng)時間共8h，其中0-4h，溫度38℃，4-8h，溫度6℃；葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質(zhì)量份數(shù)分別為：葡萄糖酸內(nèi)酯1份，海藻酸鈣12份，殼聚糖18份。
所述步驟（2）中，葡萄糖的質(zhì)量濃度為15%；固定化酶反應(yīng)的條件為溫度40℃，轉(zhuǎn)速150rpm，溶氧達(dá)到80%。
實施例3
（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖進(jìn)行交聯(lián)和酯化反應(yīng)，反應(yīng)過程中攪拌，反應(yīng)結(jié)束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進(jìn)行固定化酶反應(yīng)，反應(yīng)過程中流加氧化鋅，待反應(yīng)液中還原糖含量降低到0時結(jié)束反應(yīng)；
（3）上述反應(yīng)液經(jīng)離子交換、結(jié)晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。
所述步驟（1）中，交聯(lián)和酯化反應(yīng)的條件為：反應(yīng)時間共8h，其中0-4h，溫度40℃，4-8h，溫度8℃；葡萄糖酸內(nèi)酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質(zhì)量份數(shù)分別為：葡萄糖酸內(nèi)酯1份，海藻酸鈣15份，殼聚糖20份。
所述步驟（2）中，葡萄糖的質(zhì)量濃度為25%；固定化酶反應(yīng)的條件為溫度40℃，轉(zhuǎn)速150rpm，溶氧達(dá)到90%。