一种功能化离子液体修饰的介孔分子筛在酶固定化中的应用

摘要

本发明属于固定化酶载体领域，公开了一种功能化离子液体修饰介孔分子筛在酶固定化中的应用。该介孔分子筛表面能与酶氨基酸残基作用结合的来自于功能化离子液体的有机官能团。本发明利用离子液体的可设计性，在介孔材料表面分别引入带有烷基、氨基、羧基、羟基等官能团的功能化离子液体，通过这些基团与酶分子氨基酸残基发生静电、氢键、疏水键等作用，增强了载体与酶的结合力，改变了酶所处的微环境，改善了固定化酶的催化性能。本发明将功能性离子液体修饰介孔材料用于酶的固定化，不仅仅是提出了一个全新的概念，更丰富了介孔材料的表面修饰方法，也拓展了离子液体和介孔材料在酶工程领域中的应用。

主权项

一种功能化离子液体修饰的介孔分子筛，其特征在于介孔分子筛表面存在能与猪胰脂肪酶、淀粉酶或青霉素酰化酶的氨基酸残基作用结合的来自于功能化离子液体的有机官能团，所述的功能化离子液体修饰的介孔分子筛具体是通过如下方法I或方法II得到的：方法I：将SBA‑15、MCM‑41或MCM‑48介孔分子筛原粉真空脱气处理后装入反应瓶中，然后加入氯代丙基甲氧基硅烷在氯仿回流下进行偶联反应，再加入咪唑进行取代，接着加入有机官能团供体引入不同的有机官能团修饰，然后加入KPF6或者KBF4进行离子交换，得到功能化离子液体修饰介孔分子筛固定化酶载体，将上述物料提纯后，在50‑150℃进行真空干燥得到功能化离子液体修饰过的功能化分子筛介孔材料；其中介孔分子筛原粉、溶剂氯仿、氯代丙基甲氧基硅烷、咪唑、有机官能团供体以及KPF6或者KBF4的摩尔比为3‑100∶30∶1∶1∶1∶1；所述的有机官能团为烷基、羟基、羧基或氨基，有机官能团供体为卤代烷烃，含羟基的卤代烷烃，含羟基的卤代烷烃或含羟基的卤代烷烃；方法II：将烷基咪唑类化合物和氯代丙基三甲氧基硅烷在50‑150℃下氮气氛下反应回流10‑40小时，将得到的产物与KPF6或者KBF4在丙酮中23～30℃搅拌三天得到离子液体粗液，将离子液体粗液提纯得到离子液体；将SBA‑15、MCM‑41或MCM‑48介孔分子筛原粉真空脱气处理后装入反应瓶中，然后加入功能化离子液体，在50‑100℃温度下，在氯仿中回流20‑40h，得到功能化离子液体修饰介孔分子筛固定化酶载体，将上述物料提纯后，在50‑150℃进行真空干燥得到功能化离子液体修饰过的功能化分子筛介孔材料，其中介孔分子筛原粉、溶剂氯仿、烷基咪唑、氯代丙基三甲氧基硅烷以及KPF6或者KBF4的摩尔比为3‑100∶30∶1∶1∶1。