一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料以及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及酶固定化材料領域，具體地說是涉及一種基于殼聚糖修飾的光敏感天 然無機酶固定化載體材料制備方法。
【背景技術】
[0002] 酶固定化技術能夠實現酶半衰期的延長、穩定性的提高、重復利用以及產物和酶 的分離，酶固定化技術已經用于各行各業。通常采用的無機酶固定化材料，對穩定性好，耐 環境腐蝕，但是同時，對環境沒有敏感性，大大限制了固定化酶的應用范圍。
[0003] 光敏感材料通過對光具有良好的相應特性，能夠吸收光能或者借助光進行催化反 應，改變其所處環境的溫度或者物質成分，具有靈敏的特點，能夠廣泛的應用于需要領域， 發展一種環境光敏感的酶固定化材料具有重要意義。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定 化載體材料以及制備方法。
[0005] 為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為： 一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料，包括由下列重量份的原 料：多孔且富含氨基酸的殼聚糖40-50、角叉菜膠30-40、含有光響應有機物偶氮苯基團和 光敏感無機離子的離子液體14-18、光硬化可逆樹脂3-5、帶羧基的離子液體20-30、納米 銀-二氧化鈦復合材料4-6、納米二氧化硅2-4、蛭石粉60-80、硅凝膠30-40、戊二醛9-11、 甲醛6-8、適量的乙醇、適量的去離子水。
[0006] -種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料的制備方法，包括以下 步驟： (1) 將多孔且富含氨基酸的殼聚糖、角叉菜膠、帶羧基的離子液體混合，并加入總重量 3-4倍的去離子水，在50-60°C下加熱攪拌4-5h，得殼聚糖溶解液備用； (2) 將含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體、光硬化可逆樹脂、 納米銀-二氧化鈦復合材料、納米二氧化硅、甲醛混合放入磁力攪拌器，在磁力的作用下攪 拌3-4h，得光敏感膠體液備用； (3) 將蛭石粉、硅凝膠混合，并加入總重量3-4倍的乙醇，攪拌均勻之后，在200°C下加 熱3-4h，冷卻得活化多孔基礎材料備用； (4) 將殼聚糖溶解液、活化多孔基礎材料、光敏感膠體液混合，加入戊二醛，在用600W 的超聲波輔助攪拌6-8h，之后采用冷卻干燥技術干燥即得。
[0007] 本發明的有益效果： 本發明采用改性的多孔且富含氨基酸的殼聚糖修改無機材料作用酶固定化載體，克服 了單純采用無機材料時只靠吸附固定的效率低的問題，通過改性多孔且富含氨基酸的殼聚 糖的結構以及官能團實現載體的酶量的高效吸收、酶活性的高效保持；同時通過添加光敏 感材料，有效的調控了光照條件下的吸附效率，這一環境光敏感吸附劑對酶的酶的吸附固 定具有重要意義，可以實現其在工業、農業、食品行業運用的調控。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。
[0009] 實施例1 : 一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料，包括由下列重量份的原 料：多孔且富含氨基酸的殼聚糖40、角叉菜膠30、含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感 無機離子的離子液體14、光硬化可逆樹脂3、帶羧基的離子液體20、納米銀-二氧化鈦復合 材料4、納米二氧化硅2、蛭石粉80、硅凝膠40、戊二醛10、甲醛6、適量的乙醇、適量的去離 子水。
[0010] -種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料的制備方法，包括以下 步驟： (1) 將多孔且富含氨基酸的殼聚糖、角叉菜膠、帶羧基的離子液體混合，并加入總重量 3. 5倍的去離子水，在55°C下加熱攪拌4. 5h，得殼聚糖溶解液備用； (2) 將含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體、光硬化可逆樹脂、 納米銀-二氧化鈦復合材料、納米二氧化硅、甲醛混合放入磁力攪拌器，在磁力的作用下攪 拌3. 5h，得光敏感膠體液備用； (3) 將蛭石粉、硅凝膠混合，并加入總重量3. 5倍的乙醇，攪拌均勻之后，在200°C下加 熱3. 5h，冷卻得活化多孔基礎材料備用； (4) 將殼聚糖溶解液、活化多孔基礎材料、光敏感膠體液混合，加入戊二醛，在用600W 的超聲波輔助攪拌7h，之后采用冷卻干燥技術干燥即得。
[0011] 實施例2: 一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料，包括由下列重量份的原 料：多孔且富含氨基酸的殼聚糖45、角叉菜膠35、含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感 無機離子的離子液體16、光硬化可逆樹脂4、帶羧基的離子液體25、納米銀-二氧化鈦復合 材料5、納米二氧化硅3、蛭石粉70、硅凝膠35、戊二醛10、甲醛7、適量的乙醇、適量的去離 子水。
[0012] -種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料的制備方法，包括以下 步驟： (1) 將多孔且富含氨基酸的殼聚糖、角叉菜膠、帶羧基的離子液體混合，并加入總重量 3. 5倍的去離子水，在55°C下加熱攪拌4. 5h，得殼聚糖溶解液備用； (2) 將含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體、光硬化可逆樹脂、 納米銀-二氧化鈦復合材料、納米二氧化硅、甲醛混合放入磁力攪拌器，在磁力的作用下攪 拌3. 5h，得光敏感膠體液備用； (3) 將蛭石粉、硅凝膠混合，并加入總重量3. 5倍的乙醇，攪拌均勻之后，在200°C下加 熱3. 5h，冷卻得活化多孔基礎材料備用； (4) 將殼聚糖溶解液、活化多孔基礎材料、光敏感膠體液混合，加入戊二醛，在用600W 的超聲波輔助攪拌7h，之后采用冷卻干燥技術干燥即得。
[0013] 實施例3: 一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料，包括由下列重量份的原 料：多孔且富含氨基酸的殼聚糖50、角叉菜膠40、含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感 無機離子的離子液體18、光硬化可逆樹脂5、帶羧基的離子液體30、納米銀-二氧化鈦復合 材料6、納米二氧化硅4、蛭石粉60、硅凝膠30、戊二醛10、甲醛8、適量的乙醇、適量的去離 子水。
[0014] -種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料的制備方法，包括以下 步驟： (1) 將多孔且富含氨基酸的殼聚糖、角叉菜膠、帶羧基的離子液體混合，并加入總重量 3. 5倍的去離子水，在55°C下加熱攪拌4. 5h，得殼聚糖溶解液備用； (2) 將含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體、光硬化可逆樹脂、 納米銀-二氧化鈦復合材料、納米二氧化硅、甲醛混合放入磁力攪拌器，在磁力的作用下攪 拌3. 5h，得光敏感膠體液備用； (3) 將蛭石粉、硅凝膠混合，并加入總重量3. 5倍的乙醇，攪拌均勻之后，在200°C下加 熱3. 5h，冷卻得活化多孔基礎材料備用； (4) 將殼聚糖溶解液、活化多孔基礎材料、光敏感膠體液混合，加入戊二醛，在用600W 的超聲波輔助攪拌7h，之后采用冷卻干燥技術干燥即得。
[0015] 上述實施例1-3制得的光敏感天然無機酶固定化載體材料的主要性能參數測試 結果如表1所示。
[0016] 表1實施例1-3制得的光敏感天然無機酶固定化載體材料的主要性能參數
由上表可知，本發明的殼聚糖修飾的光敏感酶固定化材料具有良好的吸附效果，同時 具有良好的光敏感特性，對光敏感生物傳感器的開發具有一定的意義。
【主權項】
1. 一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料，其特征在于，包括由下 列重量份的原料：多孔且富含氨基酸的殼聚糖40-50、角叉菜膠30-40、含有光響應有機物 偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體14-18、光硬化可逆樹脂3-5、帶羧基的離子液體 20-30、納米銀-二氧化鈦復合材料4-6、納米二氧化娃2-4、輕石粉60-80、娃凝膠30-40、戊 二醛9-11、甲醛6-8、適量的乙醇、適量的去離子水。2. -種如權利要求1所述的基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料的 制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將多孔且富含氨基酸的殼聚糖、角叉菜膠、帶羧基的離子液體混合，并加入總重量 3-4倍的去離子水，在50-60°C下加熱攪拌4-5h，得殼聚糖溶解液備用； (2) 將含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體、光硬化可逆樹脂、 納米銀_二氧化鈦復合材料、納米二氧化硅、甲醛混合放入磁力攪拌器，在磁力的作用下攪 拌3-4h，得光敏感膠體液備用； (3) 將蛭石粉、硅凝膠混合，并加入總重量3-4倍的乙醇，攪拌均勻之后，在200°C下加 熱3-4h，冷卻得活化多孔基礎材料備用； (4) 將殼聚糖溶解液、活化多孔基礎材料、光敏感膠體液混合，加入戊二醛，在用600W 的超聲波輔助攪拌6-8h，之后采用冷卻干燥技術干燥，即得。
【專利摘要】本發明公開了一種基于殼聚糖修飾的光敏感天然無機酶固定化載體材料以及制備方法，其包括由下列重量份的原料：多孔且富含氨基酸的殼聚糖40-50、角叉菜膠30-40、含有光響應有機物偶氮苯基團和光敏感無機離子的離子液體14-18、光硬化可逆樹脂3-5、帶羧基的離子液體20-30、納米銀-二氧化鈦復合材料4-6、納米二氧化硅2-4、蛭石粉60-80、硅凝膠30-40、戊二醛9-11、甲醛6-8、適量的乙醇、適量的去離子水。本發明采用改性的多孔且富含氨基酸的殼聚糖修改無機材料作用酶固定化載體，克服了單純采用無機材料時只靠吸附固定的效率低的問題，通過改性多孔且富含氨基酸的殼聚糖的結構以及官能團實現載體的酶量的高效吸收、酶活性的高效保持。
【IPC分類】C12N11/04, C12N11/14, C12N11/10
【公開號】CN105176964
【申請號】
【發明人】李愛冰
【申請人】李愛冰
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月17日