CN105037788A - 一种壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，具体步骤如下：(1)大孔树脂预处理：将大孔树脂先用75wt％的乙醇浸泡12h，再用5wt％的NaOH溶液浸泡12h，水洗至中性，真空干燥至恒重待用；(2)复合载体制备：往步骤(1)预处理后的大孔树脂中加入壳聚糖溶液，增塑剂，充分混合均匀，置于30-80℃水浴锅中加热0.5-5h，真空机抽滤后，加入0.1-1％戊二醛溶液，交联0.5-5h，蒸馏水冲洗载体去掉多余的戊二醛，室温真空干燥，得到本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体。

Description

一种壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法

技术领域

本发明涉及化学化工技术领域，尤其涉及一种壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法。

背景技术

树脂是工业生产中大量使用的材料，其价格低廉，机械强度好，物化性能稳定，容易再生等优点，作为固定化载体使用有广阔的应用前景。工业上大多数用树脂吸附法对酶进行固定化，固定化条件温和，且酶活损失少。但是由于树脂载体与酶分子的结合大多是靠物理法吸附而使酶分子结合不牢固，易从载体上脱落下来，从而影响再次使用。壳聚糖是自然界中存在的一种水不溶性的带正电荷的碱性多糖，化工用途广泛。研究发现壳聚糖膜用于酶的固定化，固定化酶显示出很高的活性，但是现有的壳聚糖膜制备方法比较麻烦，一般需要人工涂膜，且机械强度差，载体不易回收。因此适用于工业应用的壳聚糖膜的高效低成本制备是众多科研工作者的目标。

发明内容

本发明提供了一种壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法。

本发明主要以X-5等非极性和弱极性大孔树脂为基础载体，以山梨醇等为增塑剂促使壳聚糖强化吸附在其微孔内外表面而形成大面积的壳聚糖膜，用戊二醛为交联剂对其表面改性制备固定化酶

本发明采用如下技术方案：

本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法的具体步骤如下：

(1)大孔树脂预处理：

将大孔树脂先用75wt％的乙醇浸泡12h，再用5wt％的NaOH溶液浸泡12h，水洗至中性，真空干燥至恒重待用；

(2)复合载体制备：

往步骤(1)预处理后的大孔树脂中加入壳聚糖溶液，增塑剂，充分混合均匀，置于30-80℃水浴锅中加热0.5-5h，真空机抽滤后，加入戊二醛溶液，交联0.5-5h，蒸馏水冲洗载体去掉多余的戊二醛，室温真空干燥，得到本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体。步骤(1)中，所述的大孔树脂为X-5等非极性和弱极性大孔树脂。此类大孔树脂不带交换基团，具有大网状结构，是一种极性弱、高比表面积的合成高分子，适于从非极性溶剂中吸附极性物质。又因壳聚糖属于极性有机物，本发明中优选X-5等非极性或弱极性大孔树脂。步骤(2)中，所述的壳聚糖溶液的浓度是5-25mg/ml，每g大孔树脂中加入10-50ml壳聚糖溶液。

步骤(2)中，所述的增塑剂是甘油、山梨醇或聚乙二醇6000中的一种或几种；增塑剂的浓度是1-10g/10ml，每g大孔树脂中加入10-50ml增塑剂溶液。

步骤(2)中，加入戊二醛溶液的浓度为0.1-1％。

本发明的积极效果如下：

壳聚糖单纯膜性脆，韧性小，加入适量增塑剂后可以有效改善膜的性能，避免壳聚糖膜产生大孔和裂缝，使膜的完整性加强。

利用原子力显微镜，对按照上述方法制备得到的固定化酶载体和不加增塑剂的载体进行扫描，可以看出两种载体的表面形貌有很大差别。不加增塑剂的载体表面表面不平滑,膜表面出现了壳聚糖颗粒,大颗粒之间间隔有许多小颗粒,而且颗粒间存在明显的间隙,有褶皱,起伏较大,褶皱方向不规则，膜的平均粗糙度为(25.35±6.01)nm；按照本发明制备的载体壳聚糖膜面平整度得到很大改善,表面有细小的褶皱，平均粗糙度仅为(2.52±0.78)nm。

通过以上实验数据得出，添加增塑剂后，壳聚糖成膜性较好，更有利于酶的固定化。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1

本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法的具体步骤如下：

(1)大孔树脂预处理：

将X-5大孔树脂先用75wt％的乙醇浸泡12h，再用5wt％的NaOH溶液浸泡12h，水洗至中性，真空干燥至恒重待用；

(2)复合载体制备：

往步骤(1)预处理后的X-5大孔树脂中加入20mg/ml壳聚糖溶液，2.5g/10ml甘油，充分混合均匀，置于60℃水浴锅中加热1h，真空机抽滤后，加入0.5％戊二醛溶液，交联1h，蒸馏水冲洗载体去掉多余的戊二醛，室温真空干燥，得到本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体。

往干燥至恒重的载体中加入脂肪酶，并加入异辛烷形成固定化微环境，室温170r/min震荡12h，真空干燥，得到固定化脂肪酶，相对酶活达到95％。

实施例2

本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法的具体步骤如下：

(1)大孔树脂预处理：

将D-101大孔树脂先用75wt％的乙醇浸泡12h，再用5wt％的NaOH溶液浸泡12h，水洗至中性，真空干燥至恒重待用；

(2)复合载体制备：

往步骤(1)预处理后的大孔树脂中加入15mg/ml壳聚糖溶液，2.0g/10ml聚乙二醇6000，充分混合均匀，置于60℃水浴锅中加热1h，真空机抽滤后，加入0.5％戊二醛溶液，交联1h，蒸馏水冲洗载体去掉多余的戊二醛，室温真空干燥，得到本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体。

实施例3

本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法的具体步骤如下：

(1)大孔树脂预处理：

将HPD-100大孔树脂先用75wt％的乙醇浸泡12h，再用5wt％的NaOH溶液浸泡12h，水洗至中性，真空干燥至恒重待用；

(2)复合载体制备：

往步骤(1)预处理后的大孔树脂中加入17.5mg/ml壳聚糖溶液，2.5mg/10ml山梨醇，充分混合均匀，置于60℃水浴锅中加热1。5h，真空机抽滤后，加入戊二醛溶液，交联1.5h，蒸馏水冲洗载体去掉多余的戊二醛，室温真空干燥，得到本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)大孔树脂预处理：

将大孔树脂先用75wt％的乙醇浸泡12h，再用5wt％的NaOH溶液浸泡12h，水洗至中性，真空干燥至恒重待用；

(2)复合载体制备：

往步骤(1)预处理后的大孔树脂中加入壳聚糖溶液，增塑剂，充分混合均匀，置于30-80℃水浴锅中加热0.5-5h，真空机抽滤后，加入戊二醛溶液，交联0.5-5h，蒸馏水冲洗载体去掉多余的戊二醛，室温真空干燥，得到本发明的壳聚糖大孔树脂复合载体。

2.如权利要求1所述的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的大孔树脂为弱极性或非极性大孔树脂。

3.如权利要求1所述的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的大孔树脂为X-5大孔树脂。

4.如权利要求1所述的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的壳聚糖溶液的浓度是5-25mg/ml，每g大孔树脂中加入10-50ml壳聚糖溶液。

5.如权利要求1所述的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的增塑剂是甘油、山梨醇或聚乙二醇6000中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的增塑剂溶液的浓度是1-10g/10ml，每g大孔树脂中加入10-50ml增塑剂溶液。

7.如权利要求1所述的壳聚糖大孔树脂复合载体的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，戊二醛溶液浓度为0.1-1％。