一种卤醇脱卤酶固定化方法与流程

专利2025-05-14  4

本发明涉及一种卤醇脱卤酶固定化方法,属于酶固定化领域。


背景技术:

1、卤醇脱卤酶(简称hhdh)也叫卤醇卤化氢裂解酶,是一类通过分子内亲核取代机制催化邻卤醇转化为环氧化物的脱卤酶,是自然界微生物降解有机卤化合物的关键酶之一。卤醇脱卤酶不但可以选择性催化邻卤醇碳-卤键的断裂进行脱卤反应合成手性环氧化物,而且可以高选择性地催化接受除卤离子外的一系列非自然亲核试剂,合成一系列光学纯的手性β-取代醇。

2、常见的卤醇脱卤酶固定化过程中,采用环氧树脂作为载体能够提供较好的酶固定化后的活性,对于卤醇脱卤酶的应用具有较大的意义,但是单纯的环氧树脂载体对于酶活的提升较为平均,无法达到更高的酶活强度,应用于药物中间体生产过程中时对于生产效率的提升较小。


技术实现思路

1、本发明针对以上现有技术中存在的缺陷,提供一种卤醇脱卤酶固定化方法,解决的问题是传统的卤醇脱卤酶固定化载体对酶活的提升效果差的制备方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的,卤醇脱卤酶的固定化载体为环氧树脂,所述卤醇脱卤酶固定化方法包括以下步骤:

3、s1:将卤醇脱卤酶的粗酶液与环氧树脂载体之间通过疏水以及静电等作用进行吸附;

4、s2:卤醇脱卤酶表面带有氨基残基的氨基酸与环氧树脂载体上的环氧基形成共价键,使卤醇脱卤酶和环氧树脂载体之间形成共价连接;

5、s3:调节卤醇脱卤酶和环氧树脂载体周围缓冲液为碱性,使酶分子和环氧基发生多点共价,从而提升卤醇脱卤酶与环氧树脂载体的结合力;

6、s4:将s3步骤结束后获得的卤醇脱卤酶固定化载体加入到含有甘氨酸的缓冲液中,通过甘氨酸与卤醇脱卤酶固定化载体中未反应的环氧基反应,降低载体上剩余环氧基的活性。

7、酶源于大肠埃希氏菌,环氧树脂为sk es-120型。

8、进一步的,所述环氧树脂载体为改性环氧树脂,改性方法为将带有羧基的单体与环氧树脂母粒进行共聚反应得到环氧树脂载体。

9、进一步的,所述带有羧基的单体选用丙烯酸与甲基丙烯酸等其中一种。

10、进一步的,所述共聚反应中,反应溶剂选用丙酮、dmf、thf其中一种。

11、进一步的,所述共聚反应中,选用过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈其中一种作为引发剂。

12、进一步的,所述共聚反应中,反应温度为25~60℃。

13、进一步的,所述s1步骤中,吸附反应温度为室温。

14、进一步的,所述s1步骤中,吸附反应时间为1~4h。

15、进一步的,所述s2步骤中,共价时长为18~32h。

16、进一步的,所述s3步骤中,缓冲液的ph为7~9。

17、综上所述,本发明与现有技术相比,具有以下优点:

18、1.本发明方案中,将环氧树脂改性后作为卤醇脱卤酶的固定化载体,环氧树脂具有良好的化学稳定性,能够在广泛的ph值范围内和各种溶剂中保持稳定,不易被化学物质侵蚀,对于维持酶的活性的效果较好,具有良好的温度稳定性和操作稳定性,能够再增加酶重复使用的数量时保障产物收率;

19、2.本发明方案中,通过机械研磨增加环氧树脂表面的粗糙度,从而增加活性位点,在环氧树脂表面引入羧基功能团,通过共价键与卤醇脱卤酶酶表面的氨基酸残基反应,进一步改善环氧树脂作为hhdh载体的性能,以增强与酶的亲和力;

20、3.本发明方案中,在环氧树脂表面引入羧基功能团,通过共价键与卤醇脱卤酶酶表面的氨基酸残基反应,从而提高酶固定化后的活性,通过少量牺牲酶活回收率提高固定化后的酶活,用于药物中间体生产过程能够提高生产效率。



技术特征:

1.一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于,卤醇脱卤酶的固定化载体为环氧树脂,所述卤醇脱卤酶固定化方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述环氧树脂载体为改性环氧树脂,改性方法为将带有羧基的单体与环氧树脂母粒进行共聚反应得到环氧树脂载体。

3.根据权利要求2所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述带有羧基的单体选用丙烯酸与甲基丙烯酸等其中一种。

4.根据权利要求3所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述共聚反应中,反应溶剂选用丙酮、dmf、thf其中一种。

5.根据权利要求4所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述共聚反应中,选用过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈其中一种作为引发剂。

6.根据权利要求5所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述共聚反应中,反应温度为25~60℃。

7.根据权利要求1所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述s1步骤中,吸附反应温度为室温。

8.根据权利要求7所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述s1步骤中,吸附反应时间为1~4h。

9.根据权利要求8所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述s2步骤中,共价时长为18~32h。

10.根据权利要求9所述的一种卤醇脱卤酶固定化方法,其特征在于:所述s3步骤中,缓冲液的ph为7~9。


技术总结
本发明涉及一种卤醇脱卤酶固定化方法,属于酶固定化技术领域。为了解决提高酶固定活性的问题,提供一种卤醇脱卤酶固定化方法,卤醇脱卤酶的固定化载体为环氧树脂,卤醇脱卤酶固定化方法包括以下步骤:将卤醇脱卤酶的粗酶液与环氧树脂载体之间进行吸附,卤醇脱卤酶表面氨基残基与环氧基形成共价键,使卤醇脱卤酶和环氧树脂载体之间形成共价连接,使酶分子和环氧基发生多点共价,从而提升卤醇脱卤酶与环氧树脂载体的结合力,获得的卤醇脱卤酶固定化载体加入到含有甘氨酸的缓冲液中,通过甘氨酸与卤醇脱卤酶固定化载体中未反应的环氧基反应,降低载体上剩余环氧基的活性;本发明整体上具有酶固定化后活性高的优点。

技术研发人员:石利平,何义,尹强,张维冰,曹蒙,蒋南山
受保护的技术使用者:江苏阿尔法药业股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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