CN105565509A - 一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法，所得材料能有效降解有机污染物甲基橙。所述方法包括：将钛酸正丁酯溶液和邻菲啰啉溶液混合均匀后，转至水热釜反应。反应结束后将样品分离，清洗，烘干研磨后，与CYP119酶混合搅拌，即得产品。其特征是利用有机物邻菲啰啉修饰的TiO2作为CYP119酶的载体，所得材料具有高效的光催化氧化性能。
Description
技术领域
本发明涉及光催化及生物催化技术领域，尤其涉及一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法。
背景技术
CYP119酶是一种细胞色素P450酶，具有超常的稳定性和耐受性。它的热变性温度高达90℃，并可以耐受200MPa以上的高压和极端的pH条件，是极佳的生物催化剂，是蛋白质工程的理想目标，在生物制药、生物合成等领域具有极其重要的应用价值。最近的研究显示其具有特别的光激活机制，这为构建基于CYP119酶的光催化体系提供了依据，使利用简单廉价的光催化体系代替复杂昂贵的辅助酶体系提供了可能，这将极大地推动酶催化体系在环境污染物治理中的实际应用。
鉴于多方面的原因，目前我国水体环境安全正受到考验，其中染料对水环境造成的威胁较为严重。染料用量大，排放广，不但因颜色影响水质，而且大多具有生物毒性，有些即使是很少的量，也会给水生生物带来灭顶之灾，对人类健康同样会造成巨大的危害。针对这种情况亟须开发适于大规模应用的高效廉价吸附材料。甲基橙是一种偶氮型染料，广泛应用于指示剂、印染等领域，由其在环境中的残留所造成的污染问题越来越严重，发展有效的甲基橙染污物治理方法具有重要意义。
在本发明方法中，提供了一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法。利用邻菲啰啉修饰的TiO2作为载体，负载CYP119酶，构建复合光催化材料。所得产品对甲基橙有很好的光催化氧化降解效果。
本发明涉及一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法，原料易得，成本低，操作简单，所述方法未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法，本发明采取如下手段：
（1）将钛酸正丁酯与乙醇混合，比例为3mL钛酸正丁酯/10mL乙醇；
（2）将邻菲啰啉溶解于乙醇，比例为0.06g邻菲啰啉/10mL乙醇；
（3）在不断搅拌下，将（2）所得溶液慢慢加入至（1）所得溶液，混合均匀；
（4）将（3）所得溶液加入至水热反应釜，180℃反应24h。反应结束后，将所得固体离心分离、清洗、烘干、研磨；
（5）将1uMCYP119酶溶液与由（4）所得粉体混和，比例为50mg粉体/20mLCYP119酶溶液，10℃搅拌12h，离心分离，清洗，即得产品。
进一步，所述所得的材料利用有机物邻菲啰啉修饰的TiO2作为载体负载CYP119酶。
进一步，所述所得的材料具有良好的光催化氧化活性，可光催化氧化降解甲基橙，性能明显好于未负载CYP119酶的相应材料。
本发明的优点是：利用有机物邻菲啰啉修饰TiO2，负载酶时，有机物邻菲啰啉的柔韧性及疏水性使其能更好地与CYP119酶发生相互作用，从而使CYP119酶负载得更牢固，更好地保持酶的活性；原料易得，成本低，操作简单；所得产品具有优良的光催化氧化性能，可利用有效光氧化降解有机污染物甲基橙。
附图说明
图1为本发明之实施例1所得到产品的FT-IR图。
图2为本发明之实施例1所得到材料光催化氧化降解甲基橙。
具体实施方式
实施例1
将3mL钛酸正丁酯溶与10mL乙醇混合，得到均一的溶液A；将0.06g邻菲啰啉溶解于10mL乙醇，得到均一的溶液B；在不断搅拌下，将B溶液慢慢加至A溶液中，得到均一的溶液。将所得溶液加入水热反应釜中，180℃反应24小时。将所得固体离心分离，用去离子水和乙醇交替清洗三次以上，烘干后，研磨。将研细得到的50mg粉体与20mL1uM的CYP119酶溶液混合，10℃下搅拌12h，离心分离，清洗后即得产品。
实施例2
将6mL钛酸正丁酯溶与20mL乙醇混合，得到均一的溶液A；将0.12g邻菲啰啉溶解于20mL乙醇，得到均一的溶液B；在不断搅拌下，将B溶液慢慢加至A溶液中，得到均一的溶液。将所得溶液加入水热反应釜中，180℃反应24小时。将所得固体离心分离，用去离子水和乙醇交替清洗三次以上，烘干后，研磨。将研细得到的100mg粉体与40mL1uM的CYP119酶溶液混合，10℃下搅拌12h，离心分离，清洗后即得产品。
Claims (3)
1.一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法，其特征在于：
（1）将钛酸正丁酯与乙醇混合，比例为3mL钛酸正丁酯/10mL乙醇；
（2）将邻菲啰啉溶解于乙醇，比例为0.06g邻菲啰啉/10mL乙醇；
（3）在不断搅拌下，将（2）所得溶液慢慢加入至（1）所得溶液，混合均匀；
（4）将（3）所得溶液加入至水热反应釜，180℃反应24h；反应结束后，将所得固体离心分离、清洗、烘干、研磨；
（5）将1uMCYP119酶溶液与由（4）所得粉体混和，比例为50mg粉体/20mLCYP119酶溶液，10℃搅拌12h，离心分离，清洗，即得产品。
2.根据权利要求1的一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法，其特征在于：所得的材料利用有机物邻菲啰啉修饰的TiO2作为载体负载CYP119酶。
3.根据权利要求1的一种利用TiO2-邻菲啰啉负载CYP119酶光催化氧化降解甲基橙的方法，其特征在于：所得的材料具有良好的光催化氧化活性，可光催化氧化降解甲基橙，性能好于未负载CYP119酶的相应材料。
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