一种纳米酶及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109266636A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811119308.2(22)申请日2018.09.25(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人陈秋云穆威宇王伟(51)Int.Cl.C12N11/04(2006.01)C12N9/96(2006.01)C12N9/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种纳米酶及其制备方法和用途(57)摘要本发明属于酶工程领域，特指一种纳米酶及其制备方法和用途。本发明利用磷酸聚乙二醇与脂肪酶形成在油相和水相均能分散的磷酸聚乙二醇-脂肪酶混合物，然后运用金属有机框架(MOF)结构对磷酸聚乙二醇-脂肪酶进行包覆，将游离的脂肪酶包覆于MOF外壳中生成纳米脂肪酶，该纳米酶能高效催化油脂和有机酯的水解，且反应后纳米酶易于回收，可以重复利用，回收率高，很大程度上提高了脂肪酶在工业应用中的催化性能。CN109266636ACN109266636A权利要求书1/1页1.一种纳米酶，其特征在于，采用如下方法制备：利用磷酸聚乙二醇与脂肪酶形成在油相和水相均能分散的磷酸聚乙二醇-脂肪酶混合物，然后运用金属有机框架结构对磷酸聚乙二醇-脂肪酶进行包覆，将游离的脂肪酶包覆于MOF外壳中生成纳米脂肪酶。2.如权利要求1所述的一种纳米酶，其特征在于，所述纳米酶的大小为10μm。3.如权利要求1所述的一种纳米酶，其特征在于，所述纳米酶是以金属有机框架ZIF-8为壳，磷酸聚乙二醇-脂肪酶为核的纳米脂肪酶。4.如权利要求1所述的一种纳米酶的用途，其特征在于，用于油酯水解。5.如权利要求1所述的一种纳米酶的制备方法，其特征在于，利用磷酸聚乙二醇与脂肪酶形成在油相和水相均能分散的磷酸聚乙二醇-脂肪酶混合物，然后运用金属有机框架结构对磷酸聚乙二醇-脂肪酶进行包覆，将游离的脂肪酶包覆于MOF外壳中生成纳米脂肪酶，具体步骤如下：在水溶液中，加入脂肪酶与磷酸聚乙二醇，室温下第一次磁力搅拌将溶液混合均匀，然后将上述混合溶液缓慢加入到2-甲基咪唑溶液中，进行第二次磁力搅拌；再加入醋酸锌溶液，进行第三次磁力搅拌，反应溶液中形成金属有机框架结构；第三次搅拌结束后，室温静置，即可得到金属有机框架结构包覆的纳米酶。6.如权利要求5所述的一种纳米酶的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酶与磷酸聚乙二醇的质量比为1:1-3:1；所述室温下第一次磁力搅拌的时间为30-90min；所述第二次和第三次磁力搅拌时间为30min；所述的醋酸锌与2-甲基咪唑摩尔比为1:3-1:5；所述的醋酸锌与脂肪酶质量比为3:1-6:1；形成金属有机框架结构后的反应溶液中，脂肪酶浓度为0.4-1mg·mL-1；所述的静置时间为10-20h。7.如权利要求6所述的一种纳米酶的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酶与磷酸聚乙二醇的质量比为2:1；所述室温下第一次磁力搅拌的时间为60min；其中所述的醋酸锌与2-甲基咪唑摩尔比为1:4；所述的醋酸锌与脂肪酶质量比为4.9:1；形成金属有机框架结构后的反应溶液中，脂肪酶浓度为0.6mg·mL-1；所述的静置时间为12h。2CN109266636A说明书1/4页一种纳米酶及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明属于酶工程领域，特指一种金属框架包覆脂肪酶-磷酸聚乙二醇纳米酶及其方法和在油脂水解中的运用。背景技术[0002]随着生物工程，酶工程研究的不断发展，脂肪酶的应用得到不断探索。脂肪酶不仅具有较高的结构对映特异性和底物专一性，而且脂肪酶自身也是一种高效的环境友好型催化剂(MitragotriS.,BurkeP.A.andLangerR.Overcomingthechallengesinadministeringbiopharmaceuticals:formulationanddeliverystrategies.Nation.Review,DrugDiscover.,2014,13(20):655–672.)。脂肪酶由于自身选择性高、催化活性高而受到广泛应用。但脂肪酶的本质是由氨基酸组成的蛋白质，活性容易受到pH，温度，底物特异性等因素影响，在强酸，强碱，高温的条件下容易变性失活，在加入脂肪酶反应后游离的酶很难回收利用并且酶容易混入到产物当中给产物的提纯造成困难。利用固定化脂肪酶的方法来提高脂肪酶的催化活性和耐受性成为发展的热点。磁性纳米粒子经常被用于脂肪酶的固定化，通过将脂肪酶固定于纳米颗粒表面达到提高催化活性的目的(ChiriacH，MogaAE，IacobG.Amorphousmagneticmicropheresforbiomedicalapplicatio