一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于酶解工艺领域，具体的公开了一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置。该装置包括底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统，各个系统通过铁架台固定、管路系统相连。通过酶解装置反应器的透析膜和产物吸附装置可消除酶解产物对酶活性的抑制作用；结合底物补充系统、产物吸附系统、产物回收系统、控制系统，可实现自动化、连续生产；根据需要选择透析膜的材料，实现同一个装置的重复利用。该装置有效解决了酶解法生产工艺中产物对酶活性的抑制作用，同时实现酶解工艺的快速、简单、高效、连续及自动化，同时具有重复利用酶解反应液的功能。在酶解法制备产品的生产工艺中有很大的应用前景。

Reaction device for eliminating enzyme product inhibiting enzyme activity

The invention belongs to the technical field of enzymolysis, and in particular discloses a reaction device for eliminating the enzymatic activity of the enzymatic hydrolysate. The device comprises a substrate supplement system, enzymatic reaction system, enzyme adsorption system, product recovery system, connected to each system through the iron fixed piping system. Dialysis membrane adsorption device and product solution reactor by enzymatic hydrolysate can eliminate enzyme inhibition on enzyme activity; substrate binding supplement system, product adsorption system, product recovery system, control system, can realize the automatic and continuous production; according to the needs of dialysis membrane materials, reuse the same device. The device can effectively solve the inhibition enzyme production process on enzyme activity, while achieving the hydrolysis process of fast, simple and efficient, continuous and automated, with repeated solution reaction liquid by enzyme function. It has a great application prospect in the production process of enzymatic hydrolysis.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶解工艺领域，具体的涉及一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置。
技术介绍
物理法、化学法及酶解法是制备生物产品的三种主要方式。与物理法和化学法相比，酶解法存在底物专一、产物均一及反应条件温和等优势，但在绝大多数的酶解过程中，积累一定量的酶解产物会对酶活性进行反馈抑制，造成酶解过程终止。这一瓶颈问题无论实在实验室角度还是生产角度上都限制了酶解工艺的规模化。针对上述瓶颈问题，开发能及时、高效、准确消除酶解产物对酶活性的抑制作用的方法是亟需解决的难题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是为了消除酶解工艺中产物对酶活性的反馈抑制作用而提供的一种装置。该装置具有有效消除产物对酶活性的抑制作用，并且具有连续性、简单、高效、自动化、重复利用及产物回收简单等优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，包括底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统，所述底物补充系统包括储存底物的容器、管路系统、动力系统；所述酶解反应系统包括内外卡套、透析膜、酶解反应控制系统(搅拌、温控及pH控制)；所述酶解产物吸附系统包括酶解产物特异性吸附柱、管路系统、动力系统、酶解反应液及废液阀；所述酶解产物回收系统包括酶解产物特异性洗脱液、管路系统、动力系统；所述底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统通过铁架台固定、管路系统相连。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述储存底物的容器为不同量程的烧杯。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述管路系统为乳胶管，动力系统为蠕动泵，乳胶管的规格与蠕动泵相匹配。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述内外卡套与透析膜采用可拆卸式连接结构。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述透析膜的材料为分子筛。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述酶解反应控制系统为带加热功能的磁力搅拌器，并通过人工测定pH的方式进行pH的调整，具备搅拌、调控pH和温度的功能，促使酶与底物更充分的接触。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述吸附柱为可拆卸式结构。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述吸附柱为活性炭。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述吸附系统以及回收系统的开关通过阀门控制。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述阀门采用玻璃三通的形式。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：①酶解产物可通过透析膜脱离反应体系，有效消除其对酶活性的抑制作用。②可根据具体实验来选择制作透析膜的材料，实现一个装置多种用途；③通过底物补充系统实现底物的连续补充，消除起始高浓度底物浓度对反应的影响，提高底物利用率；④产物吸附系统可实现酶解产物的富集，产物吸附柱可根据实验更换不同的吸附材料，实现柱子的重复利用；⑤产物吸附系统可实现流动液(去除酶和底物的反应液)的重复使用；⑥产物回收系统采用产物特异性洗脱液进行解吸附，实现产物一步化收集，同时免除更换柱子。附图说明图1为本专利技术消除酶解产物抑制酶活性的反应装置的结构示意图，其中，1.底物补充系统、2.酶解反应系统、3.酶解吸附系统、4.产物回收系统、5.储存底物的容器、6.管路系统、7.动力系统、8.透析膜、9.内外卡套、10.酶解反应控制系统、11.特异性吸附柱、12.特异性洗脱液、13.阀门，箭头方向为装置内反应液的流动方向。具体实施方式：下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，如图1所示，包括底物补充系统1、酶解反应系统2、酶解吸附系统3、产物回收系统4，所述底物补充系统1包括储存底物的容器5、管路系统6、动力系统7，可实现底物的连续、可控的补充；所述酶解反应系统包括内外卡套9、透析膜8、酶解反应控制系统10，内外卡套通过三个脚架固定在回收装置中，可根据反应物的不同更换透析膜的材料；所述酶解产物吸附系统3包括酶解产物特异性吸附柱11、管路系统6、动力系统7、酶解反应液及废液阀，可实现产物的连续吸附；所述酶解产物回收系统4包括酶解产物特异性洗脱液12、管路系统6、动力系统7，实现产物的一步法收集；所述底物补充系统1、酶解反应系统2、酶解吸附系统3、产物回收系统4通过铁架台固定、管路系统6相连。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述储存底物的容器5为不同量程的烧杯。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述管路系统6为乳胶管，动力系统7为蠕动泵，乳胶管的规格与蠕动泵相匹配。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述内外卡套9与透析膜8采用可拆卸式连接结构。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述透析膜8的材料为分子筛。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述酶解反应控制系统10为带加热功能的磁力搅拌器，并通过人工测定pH的方式进行pH的调整，具备搅拌、调控pH和温度的功能，促使酶与底物更充分的接触。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述吸附柱11为可拆卸式结构。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述吸附柱11为活性炭。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述吸附系统3以及回收系统4的开关通过阀门13控制。一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，所述阀门13采用玻璃三通的形式。采用本专利技术装置进行卡拉胶酶酶解法制备卡拉胶寡糖的实验：以一定流速连续添加含有卡拉胶(0.7g/100ml)的底物，透析膜8为截留量为大于2000Da(酶解产物为400-1700Da)，反应温度为45℃，pH为7，转速为150rpm，反应液为PBS缓冲溶液，吸附流动液为PBS缓冲溶液，吸附柱11采用活性炭，可调控蠕动速度调控产物吸附速率，必要时通过流动液释放阀更换流动液；洗脱液12为20-40％乙醇，洗脱之后采用冷冻干燥获得产品干粉。通过上述反应装置，卡拉胶酶酶解法制备卡拉胶寡糖的生产速率提高了300％。上述对实施例的描述是为便于酶解工艺领域的研究人员和普通技术人员使用专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于上述实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，其特征在于，包括底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统，所述底物补充系统包括储存底物的容器、管路系统、动力系统；所述酶解反应系统包括内外卡套、透析膜、酶解反应控制系统；所述酶解产物吸附系统包括酶解产物特异性吸附柱、管路系统、动力系统、酶解反应液及废液阀；所述酶解产物回收系统包括酶解产物特异性洗脱液、管路系统、动力系统；所述底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统、管路系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，其特征在于，包括底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统，所述底物补充系统包括储存底物的容器、管路系统、动力系统；所述酶解反应系统包括内外卡套、透析膜、酶解反应控制系统；所述酶解产物吸附系统包括酶解产物特异性吸附柱、管路系统、动力系统、酶解反应液及废液阀；所述酶解产物回收系统包括酶解产物特异性洗脱液、管路系统、动力系统；所述底物补充系统、酶解反应系统、酶解吸附系统、产物回收系统、管路系统相连。2.根据权利要求1所述的一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，其特征在于，所述储存底物的容器为不同量程的烧杯。3.根据权利要求1所述的一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，其特征在于，所述管路系统为乳胶管，动力系统为蠕动泵，乳胶管的规格与蠕动泵相匹配。4.根据权利要求1所述的一种消除酶解产物抑制酶活性的反应装置，其特征在于，一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚子昂，崔红利，吴海歌，赵博闻，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21