CN114836394A - 一种酪氨酸酶定向固定化方法及载体制备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酪氨酸酶定向固定化方法及载体制备,属于酪氨酸酶技术领域。本发明以化学沉淀法合成磁性纳米颗粒的过程中加入琼脂糖,一步法合成包被琼脂糖的核壳结构磁性纳米颗粒,在纳米颗粒的琼脂糖外壳上依次接枝环氧氯丙烷和亚氨基二乙酸并络合铜离子,制得铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒,然后利用该纳米颗粒上的铜离子与酪氨酸酶C端的组氨酸标签的亲和作用力,定向固定带有组氨酸标签的酪氨酸酶,制得固定化酪氨酸酶,提高了酪氨酸酶的稳定性和比酶活,同时也使催化剂和反应体系易于分离。
Description
技术领域
本发明涉及酪氨酸酶技术领域,更具体地,涉及一种酪氨酸酶定向固定化方法及载体制备。
背景技术
酪氨酸酶是一种含铜的氧化还原酶,广泛存在于植物、动物和微生物中,主要参与酪氨酸羟化形成多巴和氧化多巴形成多巴醌两个反应过程。酪氨酸酶对生物体内的黑色素、类黄酮、紫胶、鞣酸、酚类、生物碱、木质素、左旋多巴的生物合成起重要作用,对植物的新陈代谢和对微生物降解酚类废物发挥着重要作用。酪氨酸酶在有机合成、环境保护、医药加工和美容保健、食品加工与储藏、生物传感器等领域应用广泛。目前酪氨酸酶在催化酚类底物的反应过程中,存在因底物的含苯环基团与酶的活性中心的异位接触和醌类物质导致的“自杀失活”现象,这导致游离脂肪酶催化活性和催化稳定性的下降。
酶的固定化是指通过特殊的物理化学处理方法使酶分子可以在反应之后回收并重复使用,酶的固定化技术可以提高酶的处理效率,延长酶的使用寿命,降低酶的处理成本。当前固定化酪氨酸酶采用的方法有共价交联、共价键合、吸附、微囊法、包埋等,这些固定化酪氨酸酶与游离酶相比,提高了催化稳定性,对极端环境的耐受性,但固定化过程本身通常会对酶的构象造成较大影响,进而降低酶活。
本发明提供了一种酪氨酸酶定向固定化方法及载体制备技术,利用酪氨酸酶分子的C端的组氨酸标签,与铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒在温和条件下发生定向结合,获得一种定向固定化酪氨酸酶。这种结构能最大限度保留酶的原始构象,有助于提高酶分子的活性,防止酶分子因反应中产生的多巴醌和底物与活性中心的不正确结合导致的失活,最大程度上减少由于固定化过程导致的酶失活。同时酶的负载量高,稳定性好,操作简便。
发明内容
本发明解决了现有技术中酪氨酸酶固定化过程本身通常会对酶的构象造成较大影响,进而降低酶活。本发明将包被琼脂糖的核壳结构磁性纳米颗粒,在纳米颗粒的琼脂糖外壳上依次接枝环氧氯丙烷和亚氨基二乙酸并络合铜离子,制得铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒,然后利用该纳米颗粒上的铜离子与酪氨酸酶C端的组氨酸标签的亲和作用力,定向固定带有组氨酸标签的酪氨酸酶,制得固定化酪氨酸酶,提高了酪氨酸酶的稳定性和比酶活,同时也使催化剂和反应体系易于分离。
根据本发明第一方面,提供了一种酪氨酸酶定向固定化载体的制备方法,包括以下步骤:
(1)将三价铁盐溶于去离子水中,然后加入琼脂糖,加热使所述琼脂糖溶解;通入非氧化保护气体以除氧,再加入二价铁盐,调节pH至碱性,使三价铁离子、二价铁离子和氢氧根反应生成四氧化三铁,且琼脂糖包覆该四氧化三铁;将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒;
(2)将步骤(1)得到的表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于环氧氯丙烷溶液中,调节pH至碱性,从而使环氧氯丙烷接枝到表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒上;然后加入亚氨基二乙酸,再次调节pH至碱性,使亚氨基二乙酸与接枝的环氧氯丙烷反应,然后磁分离纳米颗粒,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;
(3)将步骤(2)得到的表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒分散在去离子水中,再加入铜盐并超声分散,使铜离子与表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒发生配位反应,将所得固体磁分离后,得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒,即为酪氨酸酶定向固定化载体。
优选地,步骤(1)中,所述加热的温度为80℃-98℃。
优选地,步骤(1)中,调节pH至9-11。
优选地,所述铜盐为硫酸铜、氯化铜和硝酸铜。
根据本发明另一方面,提供了任一方法制备得到的酪氨酸酶定向固定化载体。
根据本发明另一方面,提供了一种酪氨酸酶定向固定化方法,将酪氨酸酶和酪氨酸酶定向固定化载体分别加入到缓冲液中,得到酪氨酸酶溶液和酪氨酸酶定向固定化载体分散液;所述酪氨酸酶的碳末端携带组氨酸标签;将所述酪氨酸酶溶液和酪氨酸酶定向固定化载体分散液充分混匀,使酪氨酸酶碳末端携带的组氨酸与酪氨酸酶定向固定化载体上的铜离子反应,将所得固体磁分离后,所得固相为定向固定化酪氨酸酶。
优选地,所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。
优选地,所述缓冲液pH为6-8。
优选地,所述酪氨酸酶与酪氨酸酶定向固定化载体的质量比为1:(5~20)。
根据本发明另一方面,提供了一种固定化酪氨酸酶,根据所述的酪氨酸酶定向固定化方法制备得到。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有的酪氨酸酶固定化技术相比,主要具备以下的技术优点:
(1)本发明以化学沉淀法合成磁性纳米颗粒的过程中加入琼脂糖,一步法合成包被琼脂糖的核壳结构磁性纳米颗粒,在纳米颗粒的琼脂糖外壳上依次接枝环氧氯丙烷和亚氨基二乙酸并络合铜离子,制得铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒,本发明中金属络合磁性颗粒同时具有磁性,以及定向结合酪氨酸酶C端的组氨酸标签的特性;然后利用该纳米颗粒上的铜离子与酪氨酸酶C端的组氨酸标签的亲和作用力,定向固定带有组氨酸标签的酪氨酸酶,制得固定化酪氨酸酶,提高了酪氨酸酶的稳定性和比酶活,同时也使催化剂和反应体系易于分离。
(2)本发明固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用11个批次,残余酶活在90%以上。
(3)本发明的固定化酪氨酸酶工艺简单,可大规模工业化生产;本发明的固定化酪氨酸酶制备过程全程不涉及有机溶剂的使用,制备方法安全绿色;
(4)本发明的固定化酪氨酸酶相对于游离酶,进一步提高了酶蛋白的比酶活和稳定性,解决了大多数固定化酪氨酸酶经固定化操作后比酶活低于游离酶比酶活的问题。
附图说明
图1为本发明固定化酪氨酸酶的制备过程。
图2为固定化酪氨酸酶的可重用性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明固定化酪氨酸酶的制备过程。本发明铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将6-10g FeCl3·6H2O溶解于100-200mL去离子水中,然后加入8.5-12.5g琼脂糖,升温至85-95℃,开启冷凝回流装置,300-500r/min搅拌,待琼脂糖完全溶解后,在混合溶液中通入氮气除氧5-10min,然后加入2.5-6.5g FeSO4·7H2O并溶解,缓慢滴加100-200mL25%(m/m)NH3·H2O(或0.01M NaOH),使混合体系的pH值维持在9-11,反应过程维持2-6h并持续通入氮气除氧,反应结束后将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀用蒸馏水和乙醇反复洗涤去除杂质,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒;
(2)将70-130mg表面羟基化核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于由9-11mL去离子水、4-6mL乙醇、3-5mL环氧氯丙烷组成的混合溶液中,加入0.8-1.1g NaOH溶解,超声5-10min,在30-40℃,150-250rpm水浴摇床中反应8-12h;然后在反应结束后的混合体系中直接加入0.4-0.6g亚氨基二乙酸并混匀溶解,调节体系的pH为10.0,升温至65℃,在150-250rpm水浴摇床中反应6-8h,反应结束后磁分离纳米颗粒,用大量乙醇和去离子水洗涤分离的固体,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;
(3)当乙醇和去离子水洗涤液变为中性时,将上述磁性纳米颗粒分散在18-22mL去离子水中并将4-8g CuSO4·5H2O溶解于上述溶液中并超声分散,30℃,在100-150rpm悬摇12h或常温静置12h,将所得固体磁分离并清洗后得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体。
一些实施例中,在反应体系中的Fe3+和Fe2+的摩尔比为1.8:1。
本发明一种酪氨酸酶定向固定化方法及载体制备技术,铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒,与酪氨酸酶在一定条件下进行反应,酪氨酸酶蛋白的碳端携带组氨酸标签,得到铜离子络合磁性纳米颗粒定向固定化酪氨酸酶。
本发明酪氨酸酶定向固定化方法,包括以下步骤:将铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体分散到pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将酪氨酸酶蛋白溶解于pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将上述两种溶液混合并充分混匀,在水浴摇床中以一定转速悬摇一段时间,对反应后的样品进行磁性分离,所得固相为铜离子络合磁性纳米颗粒定向固定化酪氨酸酶。
一些实施例中,铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体添加量为2-25mg,优选为5-10mg;酶蛋白的添加量为0.1-10mg,优选为0.5-2mg;
一些实施例中,pH为7.0的磷酸盐缓冲液体积为0.5-5mL,优选为0.8-2mL,最优为1.0mL;
一些实施例中,水浴摇床的温度,即固定化温度,温度范围为10-35℃,优选为15-30℃,最优为25℃;
一些实施例中,摇床转速为40-250rpm,优选为120-220rpm,最优为200rpm;
一些实施例中,固定化悬摇时间,其特征在于时间为0.25-6h,优选为0.5-1.5h,最优为1.0h。
实施例1
一种酪氨酸酶的定向固定化方法,其具体步骤为:
(1)铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒制备方法:
所述铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒合成方法为:将7.785g FeCl3·6H2O溶解于150mL去离子水中,然后加入10g琼脂糖,升温至10℃,开启冷凝回流装置,400r/min搅拌,待琼脂糖完全溶解后,在混合溶液中通入氮气除氧5min,然后加入4.45g FeSO4·7H2O并溶解,缓慢滴加150mL25%(m/m)NH3·H2O(或0.01M NaOH),使混合体系的pH值维持在10,反应过程维持4h并持续通入氮气除氧,反应结束后将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀用蒸馏水和乙醇反复洗涤去除杂质,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒。将100mg表面羟基化核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于由10mL去离子水、4.5mL乙醇、3.5mL环氧氯丙烷组成的混合溶液中,加入1.0g NaOH溶解,超声5min,在37℃,200rpm水浴摇床中反应10h;然后在反应结束后的混合体系中直接加入0.5g亚氨基二乙酸并混匀溶解,调节体系的pH为10.0,升温至65℃,在200rpm水浴摇床中反应6h,反应结束后磁分离纳米颗粒,用大量乙醇和去离子水洗涤分离的固体,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;当乙醇和去离子水洗涤液变为中性时,将上述磁性纳米颗粒分散在20mL去离子水中并将5g CuSO4·5H2O溶解于上述溶液中并超声分散,30℃,在100rpm悬摇12h,将所得固体磁分离并清洗后得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体。
(2)固定化酪氨酸酶的制备条件:
所述固定化酪氨酸酶制备的条件为:将10mg铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体与0.5mg酪氨酸酶分散溶解于1mL pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将上述两种溶液混合并充分混匀,在25℃水浴摇床中以200rpm悬摇1h,对反应后的样品进行磁性分离,所得固相为经铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒固定化的酪氨酸酶;在此条件下所得固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用10个批次,残余酶活在90%以上。
实施例2
一种酪氨酸酶的定向固定化方法,其具体步骤为:
(1)铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒制备方法:所述铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒合成方法为:将7.785g FeCl3·6H2O溶解于150mL去离子水中,然后加入12g琼脂糖,升温至85℃,开启冷凝回流装置,350r/min搅拌,待琼脂糖完全溶解后,在混合溶液中通入氮气除氧5min,然后加入4.45g FeSO4·7H2O并溶解,缓慢滴加100mL 25%(m/m)NH3·H2O(或0.01M NaOH),使混合体系的pH值维持在10,反应过程维持4h并持续通入氮气除氧,反应结束后将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀用蒸馏水和乙醇反复洗涤去除杂质,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒。将100mg表面羟基化核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于由10mL去离子水、5mL乙醇、4mL环氧氯丙烷组成的混合溶液中,加入1g NaOH溶解,超声5min,在37℃,200rpm水浴摇床中反应10h;然后在反应结束后的混合体系中直接加入0.5g亚氨基二乙酸并混匀溶解,调节体系的pH为10.0,升温至65℃,在200rpm水浴摇床中反应6h,反应结束后磁分离纳米颗粒,用大量乙醇和去离子水洗涤分离的固体,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;当乙醇和去离子水洗涤液变为中性时,将上述磁性纳米颗粒分散在20mL去离子水中并将5g CuSO4·5H2O溶解于上述溶液中并超声分散,常温静置12h,将所得固体磁分离并清洗后得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体。
(2)固定化酪氨酸酶的制备条件:所述固定化酪氨酸酶制备的条件为:将5mg铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体与0.25mg酪氨酸酶分散溶解于1mL pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将上述两种溶液混合并充分混匀,在25℃水浴摇床中以200rpm悬摇1h,对反应后的样品进行磁性分离,所得固相为经铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒固定化的酪氨酸酶;在此条件下所得固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用10个批次,残余酶活在90%以上。
实施例3
一种酪氨酸酶的定向固定化方法,其具体步骤为:
(1)铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒制备方法:所述铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒合成方法为:将5.19g FeCl3·6H2O溶解于100mL去离子水中,然后加入10g琼脂糖,升温至90℃,开启冷凝回流装置,350r/min搅拌,待琼脂糖完全溶解后,在混合溶液中通入氮气除氧5min,然后加入2.97g FeSO4·7H2O并溶解,缓慢滴加100mL 25%(m/m)NH3·H2O(或0.01M NaOH),使混合体系的pH值维持在10,反应过程维持4h并持续通入氮气除氧,反应结束后将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀用蒸馏水和乙醇反复洗涤去除杂质,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒。将100mg表面羟基化核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于由10mL去离子水、4.5mL乙醇、3.5mL环氧氯丙烷组成的混合溶液中,加入1gNaOH溶解,超声5min,在35℃,200rpm水浴摇床中反应12h;然后在反应结束后的混合体系中直接加入0.5g亚氨基二乙酸并混匀溶解,调节体系的pH为10.0,升温至65℃,在200rpm水浴摇床中反应8h,反应结束后磁分离纳米颗粒,用大量乙醇和去离子水洗涤分离的固体,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;当乙醇和去离子水洗涤液变为中性时,将上述磁性纳米颗粒分散在20mL去离子水中并将5g CuSO4·5H2O溶解于上述溶液中并超声分散,30℃,在150rpm悬摇12h,将所得固体磁分离并清洗后得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体。
(2)固定化酪氨酸酶的制备条件:所述固定化酪氨酸酶制备的条件为:将5mg铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体与1.0mg酪氨酸酶分散溶解于1mL pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将上述两种溶液混合并充分混匀,在25℃水浴摇床中以200rpm悬摇1h,对反应后的样品进行磁性分离,所得固相为经铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒固定化的酪氨酸酶;在此条件下所得固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用10个批次,残余酶活在90%以上。
实施例4
一种酪氨酸酶的定向固定化方法,其具体步骤为:
(1)铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒制备方法:所述铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒合成方法为:将9.73g FeCl3·6H2O溶解于150mL去离子水中,然后加入10g琼脂糖,升温至90℃,开启冷凝回流装置,300r/min搅拌,待琼脂糖完全溶解后,在混合溶液中通入氮气除氧5min,然后加入5.56g FeSO4·7H2O并溶解,缓慢滴加150mL 25%(m/m)NH3·H2O(或0.01M NaOH),使混合体系的pH值维持在10,反应过程维持3.5h并持续通入氮气除氧,反应结束后将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀用蒸馏水和乙醇反复洗涤去除杂质,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒。将100mg表面羟基化核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于由10mL去离子水、5mL乙醇、4mL环氧氯丙烷组成的混合溶液中,加入1gNaOH溶解,超声10min,在37℃,250rpm水浴摇床中反应12h;然后在反应结束后的混合体系中直接加入0.6g亚氨基二乙酸并混匀溶解,调节体系的pH为10.0,升温至65℃,在250rpm水浴摇床中反应8h,反应结束后磁分离纳米颗粒,用大量乙醇和去离子水洗涤分离的固体,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;当乙醇和去离子水洗涤液变为中性时,将上述磁性纳米颗粒分散在20mL去离子水中并将8g CuSO4·5H2O溶解于上述溶液中并超声分散,30℃,在150rpm悬摇12h,将所得固体磁分离并清洗后得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体。
(2)固定化酪氨酸酶的制备条件:所述固定化酪氨酸酶制备的条件为:将10mg铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体与2mg酪氨酸酶分散溶解于1mL pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将上述两种溶液混合并充分混匀,在25℃水浴摇床中以200rpm悬摇1h,对反应后的样品进行磁性分离,所得固相为经铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒固定化的酪氨酸酶;在此条件下所得固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用10个批次,残余酶活在90%以上。
实施例5
一种酪氨酸酶的定向固定化方法,其具体步骤为:
(1)铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒制备方法:所述铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒合成方法为:将7.785g FeCl3·6H2O溶解于150mL去离子水中,然后加入10g琼脂糖,升温至90℃,开启冷凝回流装置,400r/min搅拌,待琼脂糖完全溶解后,在混合溶液中通入氮气除氧10min,然后加入4.45g FeSO4·7H2O并溶解,缓慢滴加150mL 25%(m/m)NH3·H2O(或0.01M NaOH),使混合体系的pH值维持在10,反应过程维持6h并持续通入氮气除氧,反应结束后将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀用蒸馏水和乙醇反复洗涤去除杂质,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒。将100mg表面羟基化核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于由10mL去离子水、4.5mL乙醇、3.5mL环氧氯丙烷组成的混合溶液中,加入1gNaOH溶解,超声10min,在37℃,250rpm水浴摇床中反应8h;然后在反应结束后的混合体系中直接加入0.5g亚氨基二乙酸并混匀溶解,调节体系的pH为10.0,升温至65℃,在250rpm水浴摇床中反应8h,反应结束后磁分离纳米颗粒,用大量乙醇和去离子水洗涤分离的固体,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;当乙醇和去离子水洗涤液变为中性时,将上述磁性纳米颗粒分散在20mL去离子水中并将5g CuSO4·5H2O溶解于上述溶液中并超声分散,常温静置12h,将所得固体磁分离并清洗后得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体。
(2)固定化酪氨酸酶的制备条件:所述固定化酪氨酸酶制备的条件为:将5mg铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒载体与1mg酪氨酸酶分散溶解于1mL pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,将上述两种溶液混合并充分混匀,在25℃水浴摇床中以200rpm悬摇1h,对反应后的样品进行磁性分离,所得固相为经铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒固定化的酪氨酸酶;在此条件下所得固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用10个批次,残余酶活在90%以上。
在说明书附图2中采用上述固定化酪氨酸酶作为多批次反应的生物催化剂,其中反应底物为酪胺盐酸盐,缓冲液为pH为6.5的磷酸盐缓冲液,其中固定化酶:磷酸缓冲液:酪胺盐酸盐=1mg:5mL:5mg,反应体系的初始pH调节为5.0,反应转速为1600rpm,反应温度为48℃,每个批次的反应时间为15min,固定化酪氨酸酶催化每个批次的反应结束后进行磁分离并立刻催化下一批次的反应。固定化酪氨酸酶的比酶活为1480U/g,酶活回收率为268%,固定化酶重复使用10个批次,残余酶活在90%以上,重复使用14个批次,残余酶活在75%以上。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种酪氨酸酶定向固定化载体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将三价铁盐溶于去离子水中,然后加入琼脂糖,加热使所述琼脂糖溶解;通入非氧化保护气体以除氧,再加入二价铁盐,调节pH至碱性,使三价铁离子、二价铁离子和氢氧根反应生成四氧化三铁,且琼脂糖包覆该四氧化三铁;将混合体系置于外加磁场中,所得沉淀为表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒;
(2)将步骤(1)得到的表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒超声分散于环氧氯丙烷溶液中,调节pH至碱性,从而使环氧氯丙烷接枝到表面羟基化的核壳结构磁性纳米颗粒上;然后加入亚氨基二乙酸,再次调节pH至碱性,使亚氨基二乙酸与接枝的环氧氯丙烷反应,然后磁分离纳米颗粒,得到表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒;
(3)将步骤(2)得到的表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒分散在去离子水中,再加入铜盐并超声分散,使铜离子与表面羧基化的核壳结构磁性纳米颗粒发生配位反应,将所得固体磁分离后,得到铜离子络合的核壳结构磁性纳米颗粒,即为酪氨酸酶定向固定化载体。
2.如权利要求1所述的酪氨酸酶定向固定化载体的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述加热的温度为80℃-98℃。
3.如权利要求1所述的酪氨酸酶定向固定化载体的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,调节pH至9-11。
4.如权利要求1所述的酪氨酸酶定向固定化载体的制备方法,其特征在于,所述铜盐为硫酸铜、氯化铜和硝酸铜。
5.如权利要求1-4任一所述方法制备得到的酪氨酸酶定向固定化载体。
6.一种酪氨酸酶定向固定化方法,其特征在于,将酪氨酸酶和权利要求5所述的酪氨酸酶定向固定化载体分别加入到缓冲液中,得到酪氨酸酶溶液和酪氨酸酶定向固定化载体分散液;所述酪氨酸酶的碳末端携带组氨酸标签;将所述酪氨酸酶溶液和酪氨酸酶定向固定化载体分散液充分混匀,使酪氨酸酶碳末端携带的组氨酸与酪氨酸酶定向固定化载体上的铜离子发生配位反应,将所得固体磁分离后,所得固相为定向固定化酪氨酸酶。
7.如权利要求6所述的酪氨酸酶定向固定化方法,其特征在于,所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。
8.如权利要求6所述的酪氨酸酶定向固定化方法,其特征在于,所述缓冲液pH为6-8。
9.如权利要求6所述的酪氨酸酶定向固定化方法,其特征在于,所述酪氨酸酶与酪氨酸酶定向固定化载体的质量比为1:(5~20)。
10.一种固定化酪氨酸酶,其特征在于,根据权利要求6-9任一项所述的酪氨酸酶定向固定化方法制备得到。
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CN103710333A (zh) * | 2013-12-21 | 2014-04-09 | 华中科技大学 | 一种固定化载体及其制备方法和固定化β-葡萄糖苷酶 |
CN104587977A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球的制备方法及应用 |
CN107828776A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-23 | 沈阳农业大学 | 一种双功能离子螯合磁性载体及其应用 |
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2022
- 2022-04-27 CN CN202210454630.0A patent/CN114836394A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103710333A (zh) * | 2013-12-21 | 2014-04-09 | 华中科技大学 | 一种固定化载体及其制备方法和固定化β-葡萄糖苷酶 |
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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刘琳琳: "金属螯合载体的制备及其用于固定化酶的研究", 中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)基础科学辑 * |
邱广亮等: "磁性琼脂糖复合微球的制备和性质", 精细化工, pages 1 * |
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