CN106754857A - 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法 - Google Patents

一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106754857A
CN106754857A CN201611083086.4A CN201611083086A CN106754857A CN 106754857 A CN106754857 A CN 106754857A CN 201611083086 A CN201611083086 A CN 201611083086A CN 106754857 A CN106754857 A CN 106754857A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalase
glucose oxidase
reaction
zinc
immobilization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611083086.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吴丽
安民
安庆堂
冯斌斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wenxian County Xingfa Biological Technology Co Ltd
Original Assignee
Wenxian County Xingfa Biological Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wenxian County Xingfa Biological Technology Co Ltd filed Critical Wenxian County Xingfa Biological Technology Co Ltd
Priority to CN201611083086.4A priority Critical patent/CN106754857A/zh
Publication of CN106754857A publication Critical patent/CN106754857A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/10—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a carbohydrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006—Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0065—Oxidoreductases (1.) acting on hydrogen peroxide as acceptor (1.11)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/58—Aldonic, ketoaldonic or saccharic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y101/00—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/03—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with a oxygen as acceptor (1.1.3)
    • C12Y101/03004—Glucose oxidase (1.1.3.4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y111/00—Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
    • C12Y111/01—Peroxidases (1.11.1)
    • C12Y111/01006—Catalase (1.11.1.6)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法。本发明以葡萄糖为底物，采用葡萄糖酸内酯、壳聚糖与海藻酸钙共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶催化氧化葡萄糖技术制备葡萄糖酸锌，该技术显著提高了酶活并减少转化步骤，使糖转化率得到大幅提高，节约了能耗，降低了生产成本。

Description

一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的 方法
技术领域
本发明涉及一种葡萄糖酸锌的制备方法，尤其涉及一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法。
背景技术
锌是人体所必需的微量元素之一，对于维持人体正常代谢发挥多种生理功能，在人体中的平均含量为2.3克，略低于铁、硅、氟。当摄入增多或减少时，就会引起代谢失衡，进而导致疾病的发生，锌缺乏可导致儿童发育迟缓、智力低下、营养不良、厌食。孕妇缺锌很容易出现烦躁、心情低落、沮丧、焦虑、抑郁等情绪波动．而高锌摄入对机体血脂、脂蛋白及载脂蛋白代谢也会产生不良影响。葡萄糖酸锌（C12H22O14Zn，分子量为455.68，为无水物或含3分子的结晶水，白色或近白色粗粉或结晶性粉末，易溶于水，难溶于乙醇）是一种合成人体抗缺锌药物，无毒，由于它对胃肠道刺激比硫酸锌小[2HCl + ZnSO4→ZnCl2（强腐蚀） +H2SO4]，且口服利用率高，是目前首选的补锌药物和强化剂。
传统的葡萄糖酸锌的生产方法一般有两种，一种是利用黑曲霉通过好氧发酵工艺，生成葡萄糖酸然后中和生成葡萄糖酸锌；另一种是以葡萄糖为原料通过催化剂氧化法生成葡萄糖酸然后中和生产葡萄糖酸锌。
黑曲霉发酵法生产葡萄糖酸锌，需要对糖质原料进行灭菌，因此会造成发酵液脱色困难；发酵配料需要添加多种营养盐，引入杂质，会造成提纯成本上升。而且所得葡萄糖酸锌产品纯度较低。且需要先发酵生成葡萄糖酸钙，然后以葡萄糖酸钙作为中间体制取葡萄糖酸锌，工艺路线复杂，需要用硫酸与葡萄糖酸钙反应生成硫酸钙和葡萄糖酸，需要生产成本极高，且所采用的添加剂对人体有害。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法。本发明采用葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖对葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶进行固定化，制备固定化酶，通过固定化酶对葡萄糖进行氧化，经中和得到葡萄糖酸锌。该发明工艺简单，可实现葡萄糖酸锌的连续化生产，且大大方便了后续葡萄糖酸锌的分离、纯化、干燥等工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中流加氧化锌，待反应液中还原糖含量降低到0时结束反应；
（3）上述反应液经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸锌。
所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度35-40℃，4-8h，温度4-8℃。
所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（1）中，葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙8-15份，壳聚糖15-20份。
所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为10-25%。
所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（2）中，固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到70%-90%。
本发明具有以下优点：
（1）与传统的葡萄糖酸锌制备方法相比，具有节能，降低生产成本的优点，且基本不产生三废污染，符合绿色生产工艺要求；
（2）该工艺制备的葡萄糖酸锌纯度高，达到99.9%，重金属含量未检出，产品质量高于美国药典标准。
具体实施方式
本实施例是对本专利的进一步说明而不是对本专利的限制。
实施例1
（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中流加氧化锌，待反应液中还原糖含量降低到0时结束反应；
（3）上述反应液经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸锌。
所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度35℃，4-8h，温度4℃；葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙8份，壳聚糖15份。
所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为10%；固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到70%%。
实施例2
（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中流加氧化锌，待反应液中还原糖含量降低到0时结束反应；
（3）上述反应液经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸锌。
所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度38℃，4-8h，温度6℃；葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙12份，壳聚糖18份。
所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为15%；固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到80%。
实施例3
（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中流加氧化锌，待反应液中还原糖含量降低到0时结束反应；
（3）上述反应液经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸锌。
所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度40℃，4-8h，温度8℃；葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙15份，壳聚糖20份。
所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为25%；固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到90%。

Claims (5)

1.一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征在于按下述步骤制得：
（1）葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶（U/U）=1:1，在pH7.0的条件下，加入葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖进行交联和酯化反应，反应过程中搅拌，反应结束后制备成直径为0.1-0.12cm的微球；
（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖为底物，进行固定化酶反应，反应过程中流加氧化锌，待反应液中还原糖含量降低到0时结束反应；
（3）上述反应液经离子交换、结晶、干燥得到葡萄糖酸锌。
2. 根据权利要求 1 所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（1）中，交联和酯化反应的条件为：反应时间共8h，其中0-4h，温度35-40℃，4-8h，温度4-8℃。
3. 根据权利要求 1 所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（1）中，葡萄糖酸内酯、海藻酸钙与壳聚糖的质量份数分别为：葡萄糖酸内酯1份，海藻酸钙8-15份，壳聚糖15-20份。
4. 根据权利要求 1 所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（2）中，葡萄糖的质量浓度为10-25%。
5. 根据权利要求 1 所述的一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法，其特征是，所述步骤（2）中，固定化酶反应的条件为温度40℃，转速150rpm，溶氧达到70%-90%。
CN201611083086.4A 2016-11-30 2016-11-30 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法 Pending CN106754857A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611083086.4A CN106754857A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611083086.4A CN106754857A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106754857A true CN106754857A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58901563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611083086.4A Pending CN106754857A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106754857A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774482A (zh) * 2022-05-07 2022-07-22 山东欣宏药业有限公司 一种葡萄糖酸锌溶液生产工艺及其生产线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102943069A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 北京化工大学 共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球及其在生产葡萄糖酸或其盐中的应用
CN103602710A (zh) * 2013-09-30 2014-02-26 山东西王糖业有限公司 固定化复合酶制取葡萄糖酸钙的方法
CN104263715A (zh) * 2014-09-26 2015-01-07 东北农业大学 一种用海藻酸钙-壳聚糖固定磷脂酶a2的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102943069A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 北京化工大学 共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球及其在生产葡萄糖酸或其盐中的应用
CN103602710A (zh) * 2013-09-30 2014-02-26 山东西王糖业有限公司 固定化复合酶制取葡萄糖酸钙的方法
CN104263715A (zh) * 2014-09-26 2015-01-07 东北农业大学 一种用海藻酸钙-壳聚糖固定磷脂酶a2的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774482A (zh) * 2022-05-07 2022-07-22 山东欣宏药业有限公司 一种葡萄糖酸锌溶液生产工艺及其生产线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103602710B (zh) 固定化复合酶制取葡萄糖酸钙的方法
CN102080106B (zh) 双酶法制取葡萄糖酸锌的方法
CN106755228A (zh) 利用富硒酵母制备硒酵母低聚肽粉的工艺
CN102228125B (zh) 海藻活性肽的制备方法
CN110205233A (zh) 一种食醋的生料固态法酿造工艺及酿造的食醋
CN106538844B (zh) 一种海洋生物蛋白肽螯合铜的制备方法
CN106591275A (zh) 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸钙的方法
CN106754857A (zh) 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸锌的方法
CN107475320A (zh) L‑天门冬氨酸的绿色生产方法
CN105063159A (zh) 浓缩连续等电提取谷氨酸的新工艺
CN106674360A (zh) 一种抗性糊精的纯化方法
CN101538586A (zh) 一种利用啤酒废酵母制造富含有益金属元素酵母粉的方法
CN105255954A (zh) 一种生产赤藓糖醇的发酵方法
CN101817759B (zh) L-肉碱硝酸盐的制备方法
CN1476782A (zh) 全成分珍珠制品的制备工艺
CN114456961A (zh) 利用结晶糖母液生产高蛋白酵母的方法及其在赖氨酸发酵中的应用
CN108220351A (zh) 一种生物酶法制备L-精氨酸-α-酮戊二酸的方法
CN106754856A (zh) 一种共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶制备葡萄糖酸亚铁的方法
CN101886094A (zh) 制备高光学纯度l-乳酸钠的方法
CN104293875B (zh) 生物酶催化制备(s)‑2‑氯苯甘氨酸甲酯单一对映体的方法
CN107779381A (zh) 一种燕麦黑米香醋的生产方法
CN114875103B (zh) 一种小肽螯合钙及其制备方法和用途
CN102432572A (zh) D-葡萄糖酸-δ-内酯合成方法
CN101817757B (zh) L-异亮氨酸硝酸盐的制备方法
CN114369020A (zh) 一种无水葡萄糖酸钙的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170531

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication