一种固定化酶介孔反应器及其制备方法

摘要

本发明介绍了一种用于酶固定化的介孔反应器及其制备方法，这种介孔反应器主要是在介孔材料孔内固定化酶，即利用介孔材料较大的孔径，通过孔内表面羟基基团与酶分子羧基氧原子相互作用，将酶分子固定在孔道内；再利用接枝技术将硅烷偶联剂接枝在介孔材料的孔口处；最后利用聚合硅烷偶联剂末端的双键聚合，在孔口处形成网状结构。通过这种方法制备的介孔反应器可以有效地将载体的孔口缩小，在抑制酶分子流失的同时还不会对底物和产物造成传质阻力，因而得到具有高催化活性和高操作稳定性的固定化酶。

主权项

1.一种固定化酶介孔反应器的制备方法，具体制备步骤如下：A.将酶、缓冲液按照质量/体积比为1∶5～7(g/l)的比例加到三口瓶中，按缓冲溶液体积3～4倍的量加入去离子水，混合均匀；再将介孔材料按酶∶介孔材料＝1∶1～2的质量比加入锥形瓶，摇均后封住锥形瓶的瓶口，置于0～30℃的摇床中，保持摇床震荡速率100～200r/min震荡6h～24h，得到固定化酶载体IME-MMM；B.将有机溶剂和硅烷偶联剂按10～20ml/g比例配制硅烷偶联剂溶液；C.将步骤A得到的IME-MMM用冷丙酮充分洗涤以去除其中的水分，然后置于四口瓶中，将四口瓶置于50℃～90℃的水浴锅内，在通N2气保护的条件下，加入硅烷偶联剂溶液，硅烷偶联剂溶液的加入量按硅烷偶联剂：IME-MMM＝4～6∶1的比例确定，边加入边进行电磁搅拌，在四口瓶的上方装有冷凝器使蒸发的溶剂回到四口瓶中，反应进行2～8h，得到孔口接枝硅烷偶联剂的固定化酶介孔材料；D.向步骤C的四口瓶再加入热引发剂，保持水浴锅温度为50℃～90℃，使硅烷偶联剂含有的双键进行聚合，热引发剂的用量为硅烷偶联剂用量的1～3wt％，聚合反应进行6～16h终止、冷却，将产物用冷丙酮溶液充分洗涤去其中的水分，得到固定化酶介孔反应器。