CN85104238A - 处理尿素废水用的固定化脲酶制法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于处理尿素废水用的固定化脲酶制法，本法采用了浸泡、湿磨洋刀豆或倭刀豆及在低浓度磷酸盐弱酸性缓冲液中分批提取脲酶，同时还提供了与之匹配的树脂载体的合成方法和脲酶固定化的方法。

本发明的提取方法可使酶的提取率达95％以上，在固定化过程中酶活性不下降。合成的树脂载体能够再生，反复使用，制得的固定化脲酶稳定性高，主要用于氨解吸前和吸后的尿素废水的处理。

Description

本发明关于固定化脲酶的制法，特别是脲酶的提取。载体的合成及其固定化的方法。

目前在国外采用发酵法或从黄豆或刀豆为原料干磨。用水提取脲酶。此法对脲酶的提取率不高。有些提取率虽达95%以上。但只是少量试验而且成本极高。同时得到的脲酶需经盐析、吸附溶剂萃取一系列方法分离提纯后才能进行固定化。对所用的载体。国外采用砂、Tio₂、聚氯乙烯、聚丙烯酰胺经功能基化的聚苯乙烯等载体，用这些载体固定脲酶。在固定过程中。酶的活性下降20%以上。固定化脲酶的稳定性差。在国内，脲酶来源多为进口。成本极高。如从英国进口的PDH级只含脲酶千分之一。售价每100g36元。国内外都是选用商品已有的脲酶来制造固定化脲酶。故酶与载体往往配合不好。制得的固定化脲酶一般不能应用于尿素废水的处理。只有荷兰的可应用于经氨解吸后的尿素废水处理，其成本与用高温高压法回收尿素的成本相同。可查阅的文献：

①何炳林编高等学校学报”1982年3（4）540-6

②高分子学术论文报告予印集

③中国化学学会1983，杭州P₂₀₆

④C、A    Vol    97    60318    222256

⑤Proc    Environ    Symp    1982    P459-77

本发明的目的在于提供一种脲酶的提取方法，合成一种与酶匹配的载体的方法和制固定化脲酶的方法。以上述方法解决现有技术中存在的酶提取率低，在固定化过程中酶活性下降的缺点。改变载体的性能达到改变现有技术中载体不能再生的缺陷，满足固定化脲酶稳定性高的要求，使制得的固定化脲酶不但能适用于氨解吸后的尿素废水的处理而且还能适用于氨解吸前的尿素废水的处理。

本发明的制备方法特点如下：A、酶的提取。把洋刀豆或倭刀豆浸泡1-3天，在浓度为 1/10 - 1/100 M，PH为5.5-7.0的磷酸盐缓冲液存在下湿磨成浆，澄清过滤，分批提取。这种PH值的磷酸盐缓冲液既是稳定剂又是交联剂，可使酶稳定且有利于在树脂上固定。B、载体的制备：用苯乙烯，二乙烯苯，丙烯腈三种单体互贯共聚，同时加入液体石腊，甲苯等调节孔结构。按常规悬浮聚合进行。以过氧化苯甲酰为引发剂，高联度为20-40%DVB。反应温度控制在70-95℃，逐步升温。丙烯腈占单体总量的10-80%（重量），液体石腊占单体总量的30-80%（重量），甲苯占单体总量的100-300%（重量），过氧化苯甲酰占单体总量的0.5-2%（重量）。用此法制得的载体孔径为400-300

比表面为120-200m²/g。C、固定化：酶载体经异丙醇浸泡。加入1-2%NaoH液加热60-70℃，水洗，再经上述磷酸盐缓冲液洗，用吸附法固定脲酶。

优先选择的条件：

磷酸盐缓冲液浓度为 1/45 M，PH＝6.0，丙烯腈占单体总量的20-50%（重量），液体石腊占单体总量的55-65%（重量），甲苯占单体总量的180-240%（重量），过氧化苯甲酰占单体总量的0.8-1.2%（重量）。

本发明操作简单，原料便宜，成本低，解决了脲酶提取工艺复杂，收率低，杂质多，酶稳定性差的缺点，避免在固定化时酶活性下降的缺陷，酶活性保持100%，此法提取的酶提取率达95%以上，可直接被与之匹配的载体固定。本法合成的载体可反复再生，经20次再生试验后，效果仍与新的相同，制得的固定化脲酶具有高稳定性，不但适用于氨解吸后的尿素废水处理，还适用于氨解吸前的尿素废水处理或尿素粉尘处理。应用于微量尿素分析和临床檢验。其应用成本显著低于高温高压法回收尿素的成本。使用寿命可达数年。

本发明最佳实施例：①提取脲酶取100g洋刀豆，在室温水浸2天，弃去浸泡水，逐步加入PH＝6.0。浓度为 1/45 M的磷酸盐缓冲液。用磨浆机磨碎。直至加入总量为800-1000ml。沉

过滤。滤液为第一次提取液，再加500ml同上磷酸盐缓冲液，再提取一次，得第二次提取液以备用。②合成载体取含二乙烯苯40%的工业乙烯苯3.6公斤，液体石腊2.7公斤，丙烯腈0.9公斤。过氧化苯甲酰45g混匀投入50立升的反应锅中，反应锅已投入水相，其组成为水25升，明胶375g，1-2%NaoH液1.25公斤，升温至50℃投入油相。用馏型攪拌器攪拌。速度为52转/分条件下逐步升温至70℃，保温一段时间，逐步升温至82℃又保温一段时间，逐步升温至95℃，蒸出甲苯至甲苯蒸完停止，水洗，干燥，过筛，用120号汽油洗去液体石腊后备用。③固定化：上述载体经异丙醇，1-2%NaoH液予处理后，再经上述所说磷酸盐缓冲液洗涤，滤干，投入第二次酶提取液，在室温下进行反应，攪拌，载体与酶液的体积比为1∶1-2.1-2天后滤于投入第一次提取液，方法同上，经过滤后的滤液可与第二次酶提取液合併用于第一次吸附，滤干后的固定化脲酶用水洗滤后，测得其活性应在100Iu/ml以上卽可。

Claims (3)

1、一种处理尿素废水用的固定化脲酶制法，是把脲酶和载体通过固定化作用而制得固定化脲酶，该法特征在于脲酶采用洋刀豆或倭刀豆经浸泡湿磨成浆，再用浓度为 1/10 - 1/100 M，PH为5.5-7.0的磷酸盐缓冲液提取，载体是用苯乙烯、二乙烯苯和丙烯腈三种单体互贯共聚，丙烯腈占单体总量10-80%(重量)，同时加入占单体总量30-80%(重量)的液体石腊，占单体总量100-300%(重量)的甲苯，占单体总量0.5-2.0%(重量)的过氧化苯甲酰悬浮共聚而得，酶的固定化是酶载体先经异丙醇，稀NaOM液加热45°-85℃予处理，以吸附法固定脲酶。

2、根据权利要求1所说的处理尿素废水用的固定化脲酶制法，其特征在于所说的磷酸盐缓冲液浓度为 1/45 M，PH为6.0，丙烯腈占单体总量20-50%（重量），液体石腊占单体总量55-65%（重量），甲苯占单体总量180-240%（重量），过氧化苯甲酰占单体总量0.8-1.2%（重量）。

3、根据权利要求1和2所说的处理尿素废水用的固定化脲酶制法，其特征在于所说的载体树脂与酶液的体积比为1∶1-2。