一种金纳米棒功能化整体柱固定化酶反应器的制备方法
专利汇可以提供一种金纳米棒功能化整体柱固定化酶反应器的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种金 纳米棒 功能化整体柱固定化酶反应器的制备方法，具体制备步骤：以司盘80为 表面活性剂 ，以 水 为分散相，以 单体 甲基 丙烯酸 缩水甘油酯、交联剂二乙烯基苯、致孔剂 甲苯 为连续相，在过 硫酸 钾 引发下，发生热聚合合成高内相乳液整体柱。然后依次用 氨 水 和金纳米棒修饰，得到金纳米棒功能化的高内相乳液整体柱，利用金纳米棒与胰蛋白酶的巯基之间的Au-S键结合来实现胰蛋白酶固定到整体柱孔表面，即制备得到固定化酶反应器。本发明酶解活性高、传质好、机械强度高、扩散限制小，与溶液酶解相比，酶解时间大大缩短，增加了酶的 稳定性 ，且可重复使用多次。，下面是一种金纳米棒功能化整体柱固定化酶反应器的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种金纳米棒功能化整体柱固定化酶反应器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）高内相乳液整体柱的制备：以span 80为表面活性剂，以单体甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、交联剂二乙烯基苯（DVB）、致孔剂甲苯为油相，以包含引发剂过硫酸钾、电解质氯化钙的水溶液为水相，在不断搅拌下将水相逐滴滴加到油相中，滴/2 s；滴加完成后高速搅拌
30-40 min，形成均一的白色油包水型高内相乳液；用注射器将得到的乳液注入到经γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)修饰过的10 cm毛细管柱中，用橡胶塞封住毛细管两端，50-60℃水浴中反应2-3 h；聚合完成后，分别用乙腈、去离子水冲洗毛细管柱来去除未反应的物质；
2)金纳米棒的功能化：将氨水注入步骤1）中的整体柱，置于50-60℃水浴中反应1-2 h，反应完全后用去离子水冲洗毛细管柱直至流出液呈中性，得到氨基修饰的高内相乳液整体柱；之后，室温下向氨基修饰的高内相乳液整体柱通入金纳米棒溶液，通过Au-NH2相互作用将金纳米棒固定于整体柱孔表面，然后用去离子水冲洗直至流出液无淡紫色，得到金纳米棒功能化的高内相乳液整体柱；
3）胰蛋白酶二硫键的还原：用20mM pH 8.0的三（羟甲基）氨基甲烷（Tris-HCl）缓冲液溶解胰蛋白酶和三（2-羰基乙基）磷盐酸盐（TCEP），使其浓度分别为10 mg/ml，1 mg/ml；然后将胰蛋白酶和TCEP以10：1的体积比进行混合，于25℃反应3 h；之后，将反应液在4℃下以
10000 rpm离心10 min除去不溶物，取上清液，加入过硫酸铵和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，使其浓度分别为1 mg/ml，2 mg/ml，震荡使其充分溶解即得酶衍生液；
4）胰蛋白酶的固定：将步骤3）得到的酶衍生液于4 ℃下泵送3 h，通过步骤2）得到的整体柱，通过金纳米棒与胰蛋白酶的巯基之间的Au-S键结合来实现胰蛋白酶固定到整体柱孔表面；随后20 mM Tris-HCl缓冲液（pH 8.0）洗涤以除去未反应的物质，将所得的整体柱在4℃下保存。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1）所述的表面活性剂span80在油相中的质量分数为10%-30%；单体与交联剂之比为1：2-2：1；过硫酸钾和氯化钙在水相中的质量分数均为1%；内相体积分数为80%-90%；石英毛细管内径为250 μm。
3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2）所述的金纳米棒的制备方法为：
将0.1 mol/L十六烷基三甲基溴化铵和0.02 mol/L 5-溴水杨酸超声至溶解；在30℃避光条件下加入4 mmol/L硝酸银，静置15 min；加入100 mmol/L四氯金酸和稀盐酸（32%,wt%）,避光搅拌30min；加入0.1 mol/L对苯二酚使溶液变为无色后，立刻加入0.25 mmol/L硼氢化钠还原，混合均匀后搅拌24 h。
4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2）所述的金纳米棒长径比为4。
5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2）所述的金纳米棒溶液的浓度为
100 mmol/L。
6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2）所述的氨水浓度为4.5 mol/L。
7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2）所述的通入金纳米棒溶液是以
0.2 ul/min的流速连续泵送10 h。
8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤4）所述的整体柱反应之前应用氮气吹干。
9.权利要求1-8任一所述的制备方法制备的金纳米棒功能化整体柱固定化酶反应器。
一种金纳米棒功能化整体柱固定化酶反应器的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
单体甲基丙烯酸缩水甘油酯（200 μL）、交联剂二乙烯基苯（400 μL）、致孔剂甲苯（200 μL）、表面活性剂span 80（160 μL）加入到反应器中，在磁力搅拌下混合均匀；在不断搅拌下逐滴滴加由引发剂过硫酸钾（72 mg）和电解质氯化钙（72 mg）组成的水溶液（7.2 mL），滴加速度为2 s/滴；待滴加完毕后，高速搅拌40 min，形成均一的白色乳液；用1 ml注射器将乳液注入到10 cm预处理过的毛细管中，用橡胶塞封住毛细管两端，并于60℃水浴中反应3 h；
聚合完成后，分别用乙腈、去离子水冲洗来去除未反应的物质；图1为高内相乳液整体柱的扫描电镜图，可看到高度交联、明确直径的泡孔结构，并且在泡孔上可观察到由于聚合时体积收缩所形成的孔窗结构；图2为高内相乳液整体柱的压汞图，所测得孔径为孔窗的直径，集中分布在1300 nm。
0.25 mmol/L硼氢化钠还原，混合均匀后搅拌24 h，图3为制备得到的金纳米棒透射电镜图，由图可知金纳米为棒状，长径比为4；
金纳米棒的功能化：室温下向氨基修饰的高内相乳液整体柱通入金纳米棒溶液（100 mmol/L，金纳米棒长径比为4），以0.2 ul/min的流速连续泵送10 h，然后用去离子水冲洗直至流出液无淡紫色，得到金纳米棒功能化的高内相乳液整体柱；图4为金纳米棒功能化的高内相乳液整体柱的扫描电镜图，图中的亮点即为金纳米棒。
250 U/mg）和三（2-羰基乙基）磷盐酸盐（TCEP），使其浓度分别为10 mg/ml，1 mg/ml；然后将胰蛋白酶和TCEP以10：1的体积比进行混合，于25℃反应3 h；之后，将反应液在4℃下以
10000 rpm离心10 min除去不溶物，取上清液，加入过硫酸铵和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，使其浓度分别为1 mg/ml，2 mg/ml，震荡使其充分溶解即得酶衍生液。
在每次测定后，用Tris-HCl缓冲液冲洗1h；由图6可知，酶反应器重复使用5次后，仍有90%左右的活性。
20min；最后再用Tris-HCl缓冲液稀释至8ml。
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