固定生物酶的核壳式超顺磁性聚合物微球及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于生物酶固定化的核壳式超顺磁性聚合物微球及其制备方法，属于生物技术领域。本发明用亲水性更强的SiO₂对超顺磁性的Fe₃O₄纳米粒子进行完全包覆，然后用反相悬浮聚合技术制备以Fe₃O₄纳米粒子为核和表面含有环氧基团的聚合物为壳的核壳式的超顺磁性聚合物微球。将上述核壳式超顺磁性聚合物微球可用于青霉素酰化酶、葡萄糖异构酶、葡萄糖转苷酶、胰蛋白酶或淀粉酶等水溶性生物酶的固定化，特别适用于青霉素酰化酶的固定化，得到的固定化酶活性为430U/g(湿酶)，经过10次循环使用后，固定化酶保留了99％的初始活性。

主权项

一种用于生物酶固定化的核壳式超顺磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，用亲水性更强的SiO₂对超顺磁性的Fe₃O₄纳米粒子进行完全包覆，然后用反相悬浮聚合技术制备以Fe₃O₄纳米粒子为核和表面含有环氧基团的聚合物为壳的核壳式的超顺磁性聚合物微球；所述的核壳式超顺磁性聚合物微球的制备方法，具体包括如下步骤：将氯化铁和硫酸亚铁溶于去离子水中，在N₂保护下加热至一定温度后用氨水调节体系pH值为10～11，继续熟化1～3h，冷却至室温，用去离子水反复洗涤沉淀至中性，得到超顺磁性的Fe₃O₄纳米粒子；将上述Fe₃O₄纳米粒子分散到由无水乙醇、去离子水和氨水组成的混合溶剂中，超声分散15～45min后加入正硅酸乙酯，在室温下继续反应8～16h后，用去离子水反复洗涤沉淀至中性后于50～80℃真空干燥8～16h，得到超顺磁性的Fe₃O₄/SiO₂纳米粒子；将上述Fe₃O₄/SiO₂纳米粒子分散到溶解有N，N’‑亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚以及偶氮二异丁腈引发剂的甲酰胺溶液中，然后加入到溶解有Span60和Tween20复合分散剂的由正庚烷和四氯乙烯组成的混合溶剂中，在氮气保护下于55℃进行反相悬浮聚合反应4h，反应结束后用乙醇洗涤，正庚烷浸泡，60℃真空干燥12h，得到核壳式的超顺磁性聚合物微球。