一種化學反應制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法
【專利摘要】一種化學反應制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法，其特征是在適量功能化活性炭的存在下，在2?(N?嗎啉)乙磺酸溶液中加入適量N?羥基琥珀酰亞胺和1?(3?二甲氨基丙基)?3?乙基碳化二亞胺鹽酸鹽，在搖床中反應60分鐘后，再加入一定量純化后的漆酶，充分反應后制得納米多孔活性炭固定化漆酶。
【專利說明】
一種化學反應制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種化學反應制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法，屬于納米材料制備領域。
【背景技術】
[0002]苯酚及苯酚類化合物是一種細胞原漿毒，它能夠與細胞原漿中的蛋白質發生化學反應使蛋白質變性而造成細胞失活。苯酚及苯酚類化合物廣泛存在于造紙業，冶金業，煤炭提煉和醫藥等工業生產所排放的廢水，如果不對其進行處理，將會嚴重危害人類的身體健康，并會造成自然生態無法修復。已經有學者就溶劑萃取法、化學氧化法、吸附法來去除廢水中的苯酚開展了大量的研究工作，但目前這些方法在苯酚處理深度以及二次污染等方面尚存在著不足之處。上個世紀九十年代，Alberti等提出利用漆酶的氧化性來去除廢水中的苯酚。隨后王松等在漆酶的存在下曝氣，可使木素和多酚類化合物聚合或降解，進而通過絮凝沉淀或深度氧化除去。這是由于漆酶可將廢水中的苯酚氧化成苯氧自由基，苯氧自由基又可進一步聚合形成二聚物，三聚物，甚至高聚物。由于這些聚合物在水中的溶解度很低，可以非常容易地從廢水中被除去，從而達到去除廢水中苯酚的目的。與傳統方法相比，該方法具有苯酚去除率高，無二次環境污染，操作簡單等諸多優點。然而，令人遺憾的是自由的漆酶在水溶液中很不穩定，同時酶容易失活而降低其催化能力，這些不足大大限制了其在工業廢水中去除苯酚等污染物方面的應用。
[0003]上世紀60年代出現的固定化酶技術克服了自由酶的上述不足，并且酶可以回收及重復使用，從而成為生物技術中最為活躍的研究領域之一。近年來納米固定化酶技術將豐富的納米結構和納米材料導入固定化酶種，極大地提升了固定酶的催化能力和應用范圍。與傳統固定化載體相比，納米級載體更便于底物的傳質過程。Lee等研究發現納米多孔活性炭具有大的比表面積和高的孔體積，且對多種有機物及金屬離子具有較好的吸附作用，可作為酶催化劑的有效載體。此外，引入一些功能性納米載體如納米多孔活性炭，可制備穩定性好、活性高且可重復利用的納米酶催化劑。
[0004]納米多孔活性炭固定化漆酶的制備及性能研究是當今納米技術研究領域的一大焦點。目前，制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法眾多，包括物理吸附法、包埋法等。而這些方法涉及到實驗條件苛刻、能耗高等不足，因而開發一種簡單、高產、環境友好的合成方法仍然十分迫切。共價結合化學法具有操作簡單、成本低、產量高和環境友好等優點，已經成為合成固定化酶的一種有效方法。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種納米多孔活性炭固定化漆酶的制備方法，是利用漆酶分子上的官能團與活性炭表面上的基團之間形成化學鍵的特點，采用共價結合化學法來制備納米多孔活性炭固定化漆酶。該方法克服了漆酶在水溶液中很不穩定，同時容易失活而降低其催化能力，并實現了漆酶與納米多孔活性炭的復合。
[0006]本發明公開了一種化學反應制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法。本發明是將功能化活性炭和純化后的漆酶作為反應物，在室溫下通過發生化學反應，進而制得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0007]本發明利用漆酶分子上的官能團與活性炭表面上的基團之間形成化學鍵的特點，運用共價結合的合成工藝實現了納米多孔活性炭固定化漆酶的合成，該方法操作簡單、成本低，為固定化漆酶的制備提供了一種新的思路。
【附圖說明】
[0008]
圖1為所制備的納米多孔活性炭固定化漆酶的透射電鏡圖。
【具體實施方式】
[0009]
納米多孔活性炭固定化漆酶的化學合成，按以下步驟進行:
【具體實施方式】1:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N-嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1_(3_二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入0.5毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，SP得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0010]【具體實施方式】2:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N-嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入1.0毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，即得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0011]【具體實施方式】3:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N-嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入1.5毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，即得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0012]【具體實施方式】4:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N_嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入2.0毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，即得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0013]【具體實施方式】5:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N_嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入2.5毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，即得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0014]【具體實施方式】6:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N_嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入3.0毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，即得納米多孔活性炭固定化漆酶。
[0015]【具體實施方式】7:準確稱取50毫克的功能化活性炭并將其分散在50毫升2-(N_嗎啉)乙磺酸溶液中，稱取0.23克N-羥基琥珀酰亞胺溶于上述溶液中，再稱取0.384克1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳化二亞胺鹽酸鹽加入到上述溶液中，在搖床中反應60分鐘后，再加入4.0毫克純化后的漆酶。在搖床中反應10小時后，用磷酸緩沖液清洗，在4度下保存，即得納米多孔活性炭固定化漆酶。
【主權項】
1.一種化學反應制備納米多孔活性炭固定化漆酶的方法，其特征是在適量功能化活性炭的存在下，在2-(N-嗎啉)乙磺酸溶液中加入適量N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽，在搖床中反應60分鐘后，再加入一定量純化后的漆酶，充分反應后制得納米多孔活性炭固定化漆酶。
【文檔編號】C12N11/14GK106085999SQ201610388388
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610388388.6, CN 106085999 A, CN 106085999A, CN 201610388388, CN-A-106085999, CN106085999 A, CN106085999A, CN201610388388, CN201610388388.6
【發明人】陳鳳娟, 金學坤, 劉岸杰
【申請人】新疆大學