【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光酶催化剂领域，具体涉及一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶光酶催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、过量摄入以三酰基甘油酯(tag)为主要成分的油脂是导致肥胖增加的原因之一。二酰基甘油酯(dag)则具有与tag不同的代谢途径，许多关于功能性脂类的研究表明，dag在人类消化后对腹部和内脏脂肪积累的抑制优于传统的tag，但是天然油脂中dag含量极低。
2、目前，酶法是合成dag最主要的方法。但是游离的脂肪酶通常容易失活，稳定性差，反应过程中脂肪酶不能回收利用会造成浪费；而将脂肪酶固定化后可提高脂肪酶的稳定性和活性。中国专利cn108285910a公开了一种固定化脂肪酶生产1,3-甘油二酯的方法，但固定化酶后会导致酶活性的降低，且随着反应时间的延长，脂肪酶的活性显著降低，导致生产出的甘油二酯产品含量低于40％。为此，中国专利cn112592917a、cn112813060b公开了一种通过光促进脂肪酶活性提高的方法，但所用的光源是能耗大、热量高的白炽灯，会导致其他活性成分如多酚的氧化破坏。
3、以钛基卟啉金属有机骨架(pmof(ti))为载体，利用其在红光光催化中的巨大优势，负载脂肪酶，形成一种新型光酶催化剂，通过红光提高脂肪酶的活性，并保护其他活性成分，此类研究尚未报道。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶的光酶催化剂。
2、本专利技术的另一目
3、本专利技术的再一目的在于提供所述光酶催化剂在茶油基甘油二酯合成中的应用。
4、本专利技术的目的通过下述技术方案实现。
5、一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶光酶催化剂的制备方法，其特征在于，所述光酶催化剂是以钛基卟啉金属有机骨架为载体，以脂肪酶为活性成分，按载体与活性成分质量比为100:(1～10)反应制成。
6、具体的，上述光酶催化剂的制备方法包括如下步骤：
7、(1)将苯甲酸和5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(tcpp)加入至二乙基甲酰胺(def)中，混合均匀后再加入丁醇钛(ti(obu)4)进行加热搅拌反应；反应结束后，离心获得沉淀为钛基卟啉金属有机骨架(pmof(ti))；
8、(2)将pmof(ti)作为载体分散于磷酸缓冲溶液中，然后加入活性成分脂肪酶进行搅拌反应；反应结束后离心，分离固体，将固体冷冻干燥获得载脂肪酶的光酶催化剂。
9、优选的，步骤(1)中所述苯甲酸的用量为tcpp的50～60倍；所述def与tcpp的体积质量比为1～10:1ml/mg；所述ti(obu)4与tcpp的体积质量比为100～1000:1ml/mg。
10、优选的，步骤(1)中所述加热搅拌反应的条件为，搅拌速度100～500rpm，加热温度100～200℃，反应时间3～7d；所述离心条件为5000～10000rpm离心1～10min。
11、优选的，步骤(2)中所述pmof(ti)与磷酸缓冲液的质量体积比为0.1～1:1g/ml；所述磷酸缓冲溶液的ph＝6.5～8；所述离心的条件为离心速度8000～10000rpm，离心时间15～30min；所述冷冻干燥的温度为-35～-50℃，干燥时间为16～48h。
12、优选的，步骤(2)中所述搅拌反应的搅拌温度为0～4℃、搅拌速度为50～500rpm，搅拌反应时间为4～8h。
13、优选的，步骤(2)中所述脂肪酶为黑曲霉脂肪酶、米黑根毛霉脂肪酶和猪胰腺脂肪酶中的一种或多种的混合物。
14、一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶光酶催化剂，其特征在于，采用上述任一方法制备而成。
15、上述光酶催化剂在茶油基甘油二酯合成中的应用。
16、具体的，所述应用方法包括以下步骤：将茶油与甘油以质量比1～10:1混合，再加入混合物质量1％～10％的光酶催化剂，用1～3w红光led光照10～30min，所得茶油基甘油二酯产物中甘油二酯含量大于65％，且茶油中多酚保留率大于90％。
17、本专利技术的原理：pmof(ti)是通过卟啉单元作为有机配体和ti氧簇间通过配位合成。因卟啉存在一系列范围在500～700nm的吸收峰，即卟啉的q带，故所述pmof(ti)能够吸收红光。在红光驱动下，pmof(ti)产生电子空穴对(h+，e-)，光激发电子迁移，与脂肪酶发生协同效应，以提高反应产物中甘油二酯的含量，同时因较弱的红光照射，没有破坏植物油中的活性成分。
18、本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
19、(1)本专利技术所用载体具有介孔性质，可以实现对酶的限域保护，进一步增强了光酶催化剂的稳定性。
20、(2)本专利技术构建了光功能化载体，既解决了酶分子稳定性、回收性等挑战，又实现了光-酶协同体系各催化元件的一体化集成。
21、(3)本专利技术用pmof(ti)作载体，载体在红光驱动下发生的光催化不仅可以降低能量消耗，减少酶的失活，而且能够与酶催化协同提高茶油基甘油二酯产物中甘油二酯的含量，并保护植物油中的活性成分不被破坏。
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1.一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶光酶催化剂的制备方法，其特征在于，所述光酶催化剂是以钛基卟啉金属有机骨架为载体，以脂肪酶为活性成分，按载体与活性成分质量比为100:(1～10)反应制成。
2.根据权利要求1所述光酶催化剂的制备方法，其特征在其于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述苯甲酸的用量为TCPP的50～60倍；所述DEF与TCPP的体积质量比为1～10:1mL/mg；所述Ti(OBu)4与TCPP的体积质量比为100～1000:1mL/mg。
4.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述加热搅拌反应的条件为，搅拌速度100～500rpm，加热温度100～200℃，反应时间3～7d；所述离心条件为5000～10000rpm离心1～10min。
5.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述PMOF(Ti)与磷酸缓冲液的质量体积比为0.1～1:1g/mL；所述磷酸缓冲溶液的pH＝6.5～8；所述离心的条件为离心
6.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌反应的搅拌温度为0～4℃、搅拌速度为50～500rpm，搅拌反应时间为4～8h。
7.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述脂肪酶为黑曲霉脂肪酶、米黑根毛霉脂肪酶和猪胰腺脂肪酶中的一种或多种的混合物。
8.一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶光酶催化剂，其特征在于，采用权利要求1至7任一所述方法制备而成。
9.权利要求8所述光酶催化剂在茶油基甘油二酯合成中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用方法包括以下步骤：将茶油与甘油以质量比1～10:1混合，再加入混合物质量1％～10％的光酶催化剂，用1～3w红光Led光照10～30min，所得茶油基甘油二酯产物中1,3-甘油二酯含量大于65％，且茶油中多酚保留率大于90％。
...【技术特征摘要】
1.一种红光驱动的钛基卟啉金属有机骨架载脂肪酶光酶催化剂的制备方法，其特征在于，所述光酶催化剂是以钛基卟啉金属有机骨架为载体，以脂肪酶为活性成分，按载体与活性成分质量比为100:(1～10)反应制成。
2.根据权利要求1所述光酶催化剂的制备方法，其特征在其于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述苯甲酸的用量为tcpp的50～60倍；所述def与tcpp的体积质量比为1～10:1ml/mg；所述ti(obu)4与tcpp的体积质量比为100～1000:1ml/mg。
4.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述加热搅拌反应的条件为，搅拌速度100～500rpm，加热温度100～200℃，反应时间3～7d；所述离心条件为5000～10000rpm离心1～10min。
5.根据权利要求2所述光酶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述pmof(ti)与磷酸缓冲液的质量体积比为0.1～1:1g/ml；所述磷酸缓冲溶液的ph＝6.5...
【专利技术属性】
技术研发人员：周奇志，叶勇，周炎辉，周帅鹏，夏秋，
申请(专利权)人：湖南奇异生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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