【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固定化酶，具体涉及一种基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体及其制备方法。
技术介绍
1、酶是一类具备优异催化活性和高选择性的生物催化剂，在精细化工、食品、医药、能源和环境等领域具有广泛的应用前景。但酶结构易受环境的影响，在实际应用过程中化学和高温稳定性差、难以回收再利用、不易与产品分离进而造成产品污染等缺点限制了其进一步应用。酶的固定化技术已经被证明是一种简单有效的提高酶稳定性、选择性与重复使用性的策略，通过物理或化学方法将酶限域在一定空间内，保留酶催化活性，实现酶的非均相催化的技术，可以更有效地控制反应过程，并增强其在储存和操作条件下的稳定性。此外，与游离酶相比，酶的固定化有利于酶与产品分离，实现酶的回收利用，降低生产成本，减少对产品的污染。理想的固定化材料应该具备发达的孔道用于传质，可以通过基团等和酶之间保持适宜的相互作用。
2、共价有机框架材料(cofs)具有规则的孔隙结构、较高的比表面积和优异的稳定性，因其结构的可设计性、易功能化的特点，使其成为改善酶稳定性以及重复使用性的理想宿主材料。然而，常见的酶固定化方法中的原位包埋法，共价结合法和化学交联法由于制备条件苛刻以及有机化学溶剂等影响容易对酶的活性中心造成损伤，导致酶变性或失活。
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本专利技术提供一种基于静电相互作用的氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体及其制备方法。该方法制备条件温和，简便快速，能够保持酶的活性，提高酶的回用性。与不含氨基的共价有机框架固
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提出的一种基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体，是以采用三相法制备的氨基功能化共价有机框架纳米片作为载体材料，将酶溶解在磷酸盐缓冲溶液中，加入氨基功能化共价有机框架纳米片分散液，通过静电吸附作用实现酶与氨基功能化共价有机框架纳米片的组装。具体制备步骤如下：
3、步骤一、氨基功能化共价有机框架纳米片的制备：
4、将2,5-二羟基苯甲醛和2,5-二羟基对苯二甲醛按照摩尔比为(0～1)：1溶解在适量的二氯甲烷中，得到浓度为1.875mmol/l溶液，记为溶液a；将三氨基胍氯化物溶解在适量的n,n二甲基甲酰胺中，得到浓度为2mmol/l的溶液，记为溶液b；在溶液a顶部滴入浓度为3mol/l的乙酸水溶液，得到溶液c，溶液c中，乙酸水溶液与二氯甲烷的体积比为3:8；将溶液b滴入至溶液c，得到溶液d，溶液d中，n,n二甲基甲酰胺与二氯甲烷的体积比为5:8，该溶液d为油-水-油三相合成体系；
5、将上述油-水-油三相合成体系在室温下静置反应3天，在去除顶部的有机相后，用滴管收集中间的水相；将中间水相得到的产物置于截留分子量为30000的透析膜中透析3天，去除残留单体，所得为纯化的氨基功能化共价有机框架纳米片胶体悬浮液；
6、步骤二、基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体的制备：
7、向步骤一得到的所述的氨基功能化共价有机框架纳米片胶体悬浮液中加入醇脱氢酶溶液，其中，醇脱氢酶溶液与氨基功能化共价有机框架纳米片胶体悬浮液的体积比为1:10，恒温反应20min后，离心去除上清液，去离子水洗涤、离心，收集固体产物，冷冻干燥，得到基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体。
8、进一步讲，本专利技术所述的制备方法，其中：
9、步骤一中，所述2,5-二羟基苯甲醛和2,5-二羟基对苯二甲醛按照摩尔比为1:1。
10、步骤二中，所述醇脱氢酶溶液的制备是，按照质量体积比为3g/l，将醇脱氢酶溶解在ph＝6,浓度为100mmol/l的磷酸盐缓冲液中。所述恒温反应条件是常温25℃水浴条件。
11、本专利技术制备方法制备所得的固定化酶组装体为片层状结构，其厚度为5nm，横向尺寸为5～20μm。
12、将本专利技术制备所得的固定化酶组装体用于催化乙醇醛转化生成乙二醇，通过高效液相色谱法测试产物乙二醇的含量，得出固定化酶活性为游离酶的30％-64％，循环反应10次后保留了初始固定化酶活性的30％±6％。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术提出的一种基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体及其制备方法的优点是：本专利技术制备过程是在室温水溶液中进行，反应条件温和，实验过程简便快速，并且具有一定的普适性。酶与氨基功能化共价有机框架纳米片(ncofn)在静电作用下快速组装，通过调控氨基比例，能够进一步提高固定化酶活性。本专利技术所制备的基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体催化乙醇醛转化至乙二醇产率约为游离酶的80％左右。本专利技术所制备的基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体可以分离回收，在循环使用10次后保留了初始固定化酶活性的30％±6％。
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1.一种基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体，其特征在于：以采用三相法制备的氨基功能化共价有机框架纳米片作为载体材料，将酶溶解在磷酸盐缓冲溶液中，加入氨基功能化共价有机框架纳米片分散液，通过静电吸附作用实现酶与氨基功能化共价有机框架纳米片的组装。
2.一种如权利要求1所述基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述2,5-二羟基苯甲醛和2,5-二羟基对苯二甲醛按照摩尔比为1:1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述醇脱氢酶溶液的制备是，按照质量体积比为3g/L，将醇脱氢酶溶解在pH＝6,浓度为100mmol/L的磷酸盐缓冲液中。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述恒温反应条件是常温25℃水浴条件。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体为片层状结构，其厚度为5nm，横向尺寸为5～20μm。
7.一种基于
...【技术特征摘要】
1.一种基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体，其特征在于：以采用三相法制备的氨基功能化共价有机框架纳米片作为载体材料，将酶溶解在磷酸盐缓冲溶液中，加入氨基功能化共价有机框架纳米片分散液，通过静电吸附作用实现酶与氨基功能化共价有机框架纳米片的组装。
2.一种如权利要求1所述基于氨基功能化共价有机框架的固定化酶组装体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述2,5-二羟基苯甲醛和2,5-二羟基对苯二甲醛按照摩尔比为1:1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述醇脱氢酶溶液的制备是，按照质量体积比为3g/l，将醇脱氢酶溶解...
【专利技术属性】
技术研发人员：石家福，王涵，姜忠义，陈裕，吴洪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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