專利名稱:一種聚酰胺-胺樹枝狀分子用于氨基?;腹潭ɑ妮d體材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種新型的固定化酶載體材料的制備方法,特別是以樹枝狀分子表面 修飾硅膠為基體,以氨基?;缸鳛榻宦?lián)配體的固定化酶載體材料的制備方法。
背景技術(shù):
樹枝狀大分子(Dendrimer)是一類新型的功能高分子化合物,它的特點是可以在 分子水平進(jìn)行分子的大小、形狀和功能基團(tuán)的設(shè)計。由于其獨特結(jié)構(gòu),在醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、生 命科學(xué)及分析化學(xué)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。把樹枝狀大分子引到硅膠表面,可以大大增 加硅膠的表面積、容量和選擇性。固定化酶具有穩(wěn)定性好、可重復(fù)并連續(xù)使用等優(yōu)點,并且 可以提高產(chǎn)物的純度和過程效率,克服游離生物催化劑對環(huán)境敏感、性質(zhì)不穩(wěn)定、易失活或 死亡等缺點。載體對固定化酶有較大的影響,要制得理想的固定化酶,既要選用合理有效的 固定化方法,同時又要有良好的載體。因此借助現(xiàn)代技術(shù)合成性能優(yōu)良的固定化酶載體是 固定化酶研究領(lǐng)域的主要研究內(nèi)容。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研究一種新型的固定化酶載體材料的制備方法,將樹枝狀分子應(yīng) 用到固定化氨基?;傅闹苽渲校梢源蟠筇岣吖潭ɑ傅姆€(wěn)定性、重復(fù)性和壽命,簡化后 處理,提高收率與選擇性,從而提高固定化酶的使用壽命,降低反應(yīng)條件對固定化酶的影 響,提高催化效率。在樹枝狀大分子的端氨基上交聯(lián)氨基?;?,使其能夠通過與N-乙 酰-L-氨基酸發(fā)生反應(yīng),達(dá)到分離N-乙酰-DL-氨基酸的目的。本發(fā)明的要點是利用聚酰胺_胺樹枝狀分子的結(jié)構(gòu)和功能特點,先將其鍵合到硅 膠表面,制得聚酰胺_胺表面修飾硅膠,并繼續(xù)在其端氨基上交聯(lián)氨基酰化酶配體。其具體 制備過程包括(1)樹枝狀分子表面修飾硅膠的合成以3-氨丙基三乙氧基硅烷做硅烷化試劑, 采用發(fā)散合成法,以丙烯酸甲酯和乙二胺為反應(yīng)物,通過多次重復(fù)的馬氏加成反應(yīng)、酰胺化 反應(yīng),得到了聚酰胺_胺表面修飾的硅膠。(2)氨基?;傅慕宦?lián)利用戊二醛交聯(lián)法將氨基酰化酶交聯(lián)至樹枝狀大分子聚 酰胺_胺修飾的硅膠的端氨基上,合成以聚酰胺_胺為間隔臂,氨基酰化酶為配體的新型固 定化酶。
1、圖1聚酰胺-胺樹枝狀分子表面修飾硅膠的合成過程2、圖2氨基酰化酶的交聯(lián)過程
具體實施例方式實施例1樹枝狀分子表面修飾硅膠的合成將硅膠置于50ml圓底燒瓶中,加入lmol L—1的鹽酸水溶液,電磁攪拌下100°C回 流反應(yīng)6小時;濾出固體,用去離子水反復(fù)沖洗至水洗液為中性,室溫下真空干燥至恒重。 然后與甲苯混合攪拌10分鐘,之后后將硅膠、10%的3-氨丙基三乙氧基硅烷的甲苯溶液加 入置于50ml圓底燒瓶中,在室溫攪拌24小時,再在120°C回流攪拌2. 5小時,冷卻至室溫后 抽濾,濾出物用甲醇洗滌數(shù)次,在47°C真空干燥24h。將上步的硅膠與甲醇混合攪拌10分鐘,然后緩慢加入20%的丙烯酸甲酯甲醇溶 液,在25°C恒溫反應(yīng)12. 5小時,之后用甲醇沖洗3-4次。在47°C真空干燥24小時,得到 0. 5代的聚酰胺-胺表面修飾硅膠。將鍵合0. 5代聚酰胺-胺的硅膠與甲醇混合攪拌10分 鐘,然后緩慢加入20%的乙二胺甲醇溶液,在40°C恒溫反應(yīng)19. 5小時,然后用甲醇沖洗3-4 次。在47°C真空干燥24小時,得到1.0代的聚酰胺-胺表面修飾硅膠。重復(fù)以上馬氏加成 反應(yīng)和酰胺化反應(yīng),分別合成1. 5代、2. 0代、2. 5代、3. 0代的聚酰胺-胺表面修飾硅膠。實施例2:氨基?;傅慕宦?lián)以經(jīng)過3. 0代聚酰胺_胺表面修飾的硅膠在常溫下與1 %的戊二醛交聯(lián)4小時,過 濾后用去離子水反復(fù)沖洗去除過量的戊二醛,在30°C真空干燥12小時;之后將反應(yīng)后的硅 膠加入到0. 2mol L—1的氨基?;溉芤褐?溶液用pH = 7. 0的磷酸緩沖液配制,靜置30 分鐘后使用),在常溫下反應(yīng)2小時,過濾后用去離子水沖洗5-6次,封口備用。
權(quán)利要求
一種新型的固定化酶載體材料的制備方法,其特征在于以3 氨丙基三乙氧基硅烷做硅烷化試劑,采用發(fā)散合成法,以丙烯酸甲酯和乙二胺為反應(yīng)物,通過多次重復(fù)的馬氏加成反應(yīng)、酰胺化反應(yīng),得到了聚酰胺 胺表面修飾的硅膠,并利用戊二醛交聯(lián)法將氨基?;附宦?lián)至樹枝狀大分子聚酰胺 胺修飾的硅膠的端氨基上,得到以聚酰胺 胺為間隔臂,氨基?;笧榕潴w的新型固定化酶。
2.制備權(quán)利要求1所述新型固定化酶載體材料的制備,其特征在于將樹枝狀分子應(yīng) 用到固定化酶載體材料的聚酰胺_胺表面修飾硅膠的制備過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型固定化酶載體材料的制備,其特征在于在所得的聚酰 胺_胺表面修飾的硅膠上可以進(jìn)一步鍵合氨基酰化酶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的固定化酶載體材料的制備方法,特別是以樹枝狀分子表面修飾硅膠為基體,以氨基?;缸鳛榻宦?lián)配體的固定化酶載體材料的制備方法。采用發(fā)散合成的方法,將樹枝狀分子鍵合到硅膠表面,制得樹枝狀分子表面修飾硅膠。通過戊二醛交聯(lián)法實現(xiàn)樹枝狀分子表面修飾硅膠與氨基酰化酶的交聯(lián),并應(yīng)用于N-乙酰-DL-蛋氨酸的分離。
文檔編號C12N11/14GK101892216SQ20091008449
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者楊屹, 高翔 申請人:北京化工大學(xué)