一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法技術

本發明專利技術公開了一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法。本發明專利技術以葡萄糖為底物，采用葡萄糖酸內酯、殼聚糖與海藻酸鈣共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶催化氧化葡萄糖技術制備葡萄糖酸鋅，該技術顯著提高了酶活并減少轉化步驟，使糖轉化率得到大幅提高，節約了能耗，降低了生產成本。

【技術實現步驟摘要】
一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法
本專利技術涉及一種葡萄糖酸鋅的制備方法，尤其涉及一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法。
技術介紹
鋅是人體所必需的微量元素之一，對于維持人體正常代謝發揮多種生理功能，在人體中的平均含量為2.3克，略低于鐵、硅、氟。當攝入增多或減少時，就會引起代謝失衡，進而導致疾病的發生，鋅缺乏可導致兒童發育遲緩、智力低下、營養不良、厭食。孕婦缺鋅很容易出現煩躁、心情低落、沮喪、焦慮、抑郁等情緒波動．而高鋅攝入對機體血脂、脂蛋白及載脂蛋白代謝也會產生不良影響。葡萄糖酸鋅（C12H22O14Zn，分子量為455.68，為無水物或含3分子的結晶水，白色或近白色粗粉或結晶性粉末，易溶于水，難溶于乙醇）是一種合成人體抗缺鋅藥物，無毒，由于它對胃腸道刺激比硫酸鋅小[2HCl+ZnSO4→ZnCl2（強腐蝕）+H2SO4]，且口服利用率高，是目前首選的補鋅藥物和強化劑。傳統的葡萄糖酸鋅的生產方法一般有兩種，一種是利用黑曲霉通過好氧發酵工藝，生成葡萄糖酸然后中和生成葡萄糖酸鋅；另一種是以葡萄糖為原料通過催化劑氧化法生成葡萄糖酸然后中和生產葡萄糖酸鋅。黑曲霉發酵法生產葡萄糖酸鋅，需要對糖質原料進行滅菌，因此會造成發酵液脫色困難；發酵配料需要添加多種營養鹽，引入雜質，會造成提純成本上升。而且所得葡萄糖酸鋅產品純度較低。且需要先發酵生成葡萄糖酸鈣，然后以葡萄糖酸鈣作為中間體制取葡萄糖酸鋅，工藝路線復雜，需要用硫酸與葡萄糖酸鈣反應生成硫酸鈣和葡萄糖酸，需要生產成本極高，且所采用的添加劑對人體有害。
技術實現思路
本專利技術目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法。本專利技術采用葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖對葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶進行固定化，制備固定化酶，通過固定化酶對葡萄糖進行氧化，經中和得到葡萄糖酸鋅。該專利技術工藝簡單，可實現葡萄糖酸鋅的連續化生產，且大大方便了后續葡萄糖酸鋅的分離、純化、干燥等工藝。本專利技術是通過以下技術方案實現的：（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖進行交聯和酯化反應，反應過程中攪拌，反應結束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進行固定化酶反應，反應過程中流加氧化鋅，待反應液中還原糖含量降低到0時結束反應；（3）上述反應液經離子交換、結晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（1）中，交聯和酯化反應的條件為：反應時間共8h，其中0-4h，溫度35-40℃，4-8h，溫度4-8℃。所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（1）中，葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質量份數分別為：葡萄糖酸內酯1份，海藻酸鈣8-15份，殼聚糖15-20份。所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（2）中，葡萄糖的質量濃度為10-25%。所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（2）中，固定化酶反應的條件為溫度40℃，轉速150rpm，溶氧達到70%-90%。本專利技術具有以下優點：（1）與傳統的葡萄糖酸鋅制備方法相比，具有節能，降低生產成本的優點，且基本不產生三廢污染，符合綠色生產工藝要求；（2）該工藝制備的葡萄糖酸鋅純度高，達到99.9%，重金屬含量未檢出，產品質量高于美國藥典標準。具體實施方式本實施例是對本專利的進一步說明而不是對本專利的限制。實施例1（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖進行交聯和酯化反應，反應過程中攪拌，反應結束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進行固定化酶反應，反應過程中流加氧化鋅，待反應液中還原糖含量降低到0時結束反應；（3）上述反應液經離子交換、結晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。所述步驟（1）中，交聯和酯化反應的條件為：反應時間共8h，其中0-4h，溫度35℃，4-8h，溫度4℃；葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質量份數分別為：葡萄糖酸內酯1份，海藻酸鈣8份，殼聚糖15份。所述步驟（2）中，葡萄糖的質量濃度為10%；固定化酶反應的條件為溫度40℃，轉速150rpm，溶氧達到70%%。實施例2（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖進行交聯和酯化反應，反應過程中攪拌，反應結束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進行固定化酶反應，反應過程中流加氧化鋅，待反應液中還原糖含量降低到0時結束反應；（3）上述反應液經離子交換、結晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。所述步驟（1）中，交聯和酯化反應的條件為：反應時間共8h，其中0-4h，溫度38℃，4-8h，溫度6℃；葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質量份數分別為：葡萄糖酸內酯1份，海藻酸鈣12份，殼聚糖18份。所述步驟（2）中，葡萄糖的質量濃度為15%；固定化酶反應的條件為溫度40℃，轉速150rpm，溶氧達到80%。實施例3（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖進行交聯和酯化反應，反應過程中攪拌，反應結束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進行固定化酶反應，反應過程中流加氧化鋅，待反應液中還原糖含量降低到0時結束反應；（3）上述反應液經離子交換、結晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。所述步驟（1）中，交聯和酯化反應的條件為：反應時間共8h，其中0-4h，溫度40℃，4-8h，溫度8℃；葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖的質量份數分別為：葡萄糖酸內酯1份，海藻酸鈣15份，殼聚糖20份。所述步驟（2）中，葡萄糖的質量濃度為25%；固定化酶反應的條件為溫度40℃，轉速150rpm，溶氧達到90%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征在于按下述步驟制得：（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖進行交聯和酯化反應，反應過程中攪拌，反應結束后制備成直徑為0.1?0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進行固定化酶反應，反應過程中流加氧化鋅，待反應液中還原糖含量降低到0時結束反應；（3）上述反應液經離子交換、結晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。

【技術特征摘要】
1.一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征在于按下述步驟制得：（1）葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的共固定化：取葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶（U/U）=1:1，在pH7.0的條件下，加入葡萄糖酸內酯、海藻酸鈣與殼聚糖進行交聯和酯化反應，反應過程中攪拌，反應結束后制備成直徑為0.1-0.12cm的微球；（2）在酶解罐中固定微球，以葡萄糖為底物，進行固定化酶反應，反應過程中流加氧化鋅，待反應液中還原糖含量降低到0時結束反應；（3）上述反應液經離子交換、結晶、干燥得到葡萄糖酸鋅。2.根據權利要求1所述的一種共固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶制備葡萄糖酸鋅的方法，其特征是，所述步驟（1）中，交聯和酯化反應的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳麗，安民，安慶堂，馮斌斌，
申請(專利權)人：溫縣興發生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41