專(zhuān)利名稱(chēng)：一種碳-Fe₃O₄納米細(xì)胞固定材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種細(xì)胞固定材料,特別涉及一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料及其制備方法及其在細(xì)胞固定中的應(yīng)用。
為一種用于細(xì)胞固定的新型材料及其大規(guī)模制備方法。利用該方法可以大規(guī)模地制備納米細(xì)胞固定材料。所得到的納米細(xì)胞固定材料為具有磁性的納米材料，對(duì)于巧克力微桿菌等具有很強(qiáng)的吸附性，且細(xì)菌在其上可保持功能不變。利用磁場(chǎng)，可方便、高效地回收此材料，因而大大地簡(jiǎn)化了發(fā)酵生產(chǎn)中的產(chǎn)品分離過(guò)程，在生物醫(yī)藥的發(fā)酵生產(chǎn)領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
生物醫(yī)藥在癌癥、愛(ài)滋病、冠心病、貧血、骨質(zhì)疏松、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纖維變性和罕見(jiàn)遺傳疾病等惡性病癥的醫(yī)治中顯示出巨大的市場(chǎng)潛力和良好的發(fā)展前景，引起了世人的廣泛關(guān)注。
目前，發(fā)酵工程已成為了生物醫(yī)藥的重要分支。它利用微生物自身代謝來(lái)產(chǎn)生相關(guān)藥物，具有簡(jiǎn)便，易控，易擴(kuò)大生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在降低生產(chǎn)成本、新藥開(kāi)發(fā)、昂貴藥品的大規(guī)模生產(chǎn)等方面得到了廣泛應(yīng)用，有可能成為生物醫(yī)藥的主要生產(chǎn)方法。但是，發(fā)酵生產(chǎn)中的分離過(guò)程目前還比較繁瑣，需要進(jìn)一步改進(jìn)。為此，人們進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些成果。尤其是利用納米技術(shù)，通過(guò)將工程菌固定在磁性納米材料上，可以使分離過(guò)程大大簡(jiǎn)化。
目前，文獻(xiàn)報(bào)道的磁性納米細(xì)胞固定材料主要是Fe3O4納米粒子細(xì)胞固定材料，其應(yīng)用時(shí)，即利用化學(xué)試劑如戊二醛等直接將細(xì)胞固定在Fe3O4納米粒子細(xì)胞固定材料上，由于化學(xué)試劑有一定的毒性作用，因而導(dǎo)致所固定的細(xì)胞的活性并不理想。此外，制備Fe3O4 納米粒子細(xì)胞固定材料的方法大都存在著:產(chǎn)量較低、反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、成本較高等缺點(diǎn)，很難進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。這限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。
因此，開(kāi)發(fā)一種新型納米細(xì)胞固定材料，并建立一條操作簡(jiǎn)單、成本低廉、反應(yīng)條件溫和、可大規(guī)模制備的納米細(xì)胞固定材料制備路線對(duì)于其應(yīng)用具有重要意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的Fe3O4納米粒子細(xì)胞固定材料固定的細(xì)胞的活性并不理想等技術(shù)問(wèn)題而提供一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料,該碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害，固定的細(xì)胞的活性高。
本發(fā)明的目的之二是為了提供上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法。該制備方法具有產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的之三在于提供上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料在細(xì)胞固定方面的應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù) 方案一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和C 的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe:C為1:0.18-0.25。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將對(duì)苯二甲酸、鐵鹽、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即鐵鹽中的鐵:對(duì)苯二甲酸: 二甲基甲酰胺為2-4:1:4的比例混合后攪拌均勻，制得前驅(qū)體溶液；所述的鐵鹽為硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、氯化亞鐵或醋酸亞鐵；(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液在攪拌下油浴反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程控制溫度為 90-120°C，時(shí)間為 12-30h ；(3)、將步驟(2)反應(yīng)后所得到的沉淀依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次后，放入二氯甲烷中老化10-15h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)所得的老化后的前驅(qū)體控制溫度為40-70°C，時(shí)間為10-24h進(jìn)行真空干燥；(5)、將步驟(4)真空干燥后的固體研磨成粉末，置于管式爐內(nèi)，N2保護(hù)下煅燒，煅燒過(guò)程控制溫度400-600°C，時(shí)間為2-5h，最終得到粒徑為50-120nm的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料可用于發(fā)酵過(guò)程中植物、動(dòng)物或微生物細(xì)胞的固定，其固定率可達(dá)100%，在發(fā)酵結(jié)束后使用磁鐵即可方便的使固定有植物、動(dòng)物或微生物細(xì)胞的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料與發(fā)酵液進(jìn)行分離，從而使發(fā)酵后期的植物、 動(dòng)物或微生物細(xì)胞菌體與發(fā)酵液的分離過(guò)程大大簡(jiǎn)化。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，由于利用碳作為細(xì)胞固定位點(diǎn)材料,避免了其它化學(xué)試劑的引入，即對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害，因此最終用本發(fā)明所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料所固定的細(xì)胞的活性高，且固定過(guò)程簡(jiǎn)單。
進(jìn)一步，本發(fā)明的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，由于利用Fe3O4作為磁性材料， 因此最終用本發(fā)明所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料固定細(xì)胞后，在分離微生物細(xì)胞菌體時(shí)，利用磁鐵可將最終用本發(fā)明所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料所固定的細(xì)胞和發(fā)酵液直接進(jìn)行分離，避免了攪拌等操作對(duì)細(xì)胞和載體材料的破壞，簡(jiǎn)化了分離過(guò)程，從而降低了對(duì)固定化細(xì)胞強(qiáng)度的要求。
另外，本發(fā)明的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具有產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)，并且有可能在生物醫(yī)藥的大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)中得到應(yīng)用。


圖1、實(shí)施例1所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的TEM圖；圖2、實(shí)施例1所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的XPS譜；圖3、實(shí)施例1所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的XRD圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例并 結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
酶活單位⑶定義為:在測(cè)定條件下，每分鐘催化生成Iμ mol單甲酯所需要的脂酶量。L0019」 實(shí)施例1一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和C 的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為1:0.2。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將8.348FeSO4.7H20、1.66g對(duì)苯二甲酸加入到300mL 二甲基甲酰胺中，攪拌，制得前驅(qū)體溶液；其中的對(duì)苯二甲酸、FeSO4.7H20、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即FeSO4.7H20中的鐵: 對(duì)苯二甲酸:二甲基甲酰胺為3:1:4 ;(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液油浴加熱到105°C，保持該溫度，攪拌下反應(yīng)24h；(3)、將步驟(2)油浴反應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后，所得沉淀分離后，依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次，然后放入二氯甲烷中老化12h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)老化后的所得的老化后的前驅(qū)體置于真空干燥箱中控制溫度60°C干燥 24h ；(5)、將步驟(4)真空干燥后所得的固體研磨成粒度為60-80目的粉末后，置于管式爐中，在N2保護(hù)下，控制溫度為550°C煅燒3h，即得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的形貌由日本電子公司生產(chǎn)的JEM-1400 型透射電子顯微鏡進(jìn)行掃描，所得的TEM圖如圖1所示，從圖1可以看出所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料為粒徑為50-100nm的納米粒子。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的組成由日本PHI 5000 Versaprobe型 X-射線光電子能譜儀進(jìn)行測(cè)量，所得的XPS譜如圖2所示，從圖2中可以看出該產(chǎn)品為Fe3O4 和C的復(fù)合材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的晶相由荷蘭帕納科公司生產(chǎn)的 PANalytical Xpert Pro MRD型X-射線衍射儀進(jìn)行測(cè)量，所得的XRD圖如圖3所示，從圖3 中可以看出該材料中含有Fe3O4納米粒子。
實(shí)施例2一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和C 的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為1:0.2。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將3.54g Fe (NO3) 2、I.6 6g對(duì)苯二甲酸加入到300mL 二甲基甲酰胺中，攪拌，制得前驅(qū)體溶液；其中的對(duì)苯二甲酸、Fe(NO3)2、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即Fe (NO3)2中的鐵:對(duì)苯二甲酸:二甲基甲酰胺為3:1:4;(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液油浴加熱到105°C，保持該溫度，攪拌下反應(yīng)24h；(3)、將步驟(2)油浴反應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后，所得沉淀分離后，依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次，然后放入二氯甲烷中老化12h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)老化后的所得的老化后的前驅(qū)體置于真空干燥箱中控制溫度60°C干燥 24h ；(5)、將步驟(4)真空干燥后所得的固體研磨成粒度為60-80目的粉末后，置于管式爐中，在N2保護(hù)下，控制溫度為550°C煅燒3h，即得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的形貌由日本電子公司生產(chǎn)的JEM-1400 型透射電子顯微鏡進(jìn)行掃描，可以看出所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料為粒徑為60-110nm 的納米粒子。
實(shí)施例3一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C的復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和 C的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為1:0.2。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將3.81g 6(:12、1.668對(duì)苯二甲酸加入到3001^二甲基甲酰胺中，攪拌，制得前驅(qū)體溶液；其中的對(duì)苯二甲酸、FeCl2、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即FeCl2中的鐵:對(duì)苯二甲酸: 二甲基甲酰胺為3:1:4;(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液油浴加熱到105°C，保持該溫度，攪拌下反應(yīng)24h；(3)、將步驟(2)油浴反應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后，所得沉淀分離后，依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次，然后放入二氯甲烷中老化12h ；(4)、將步驟(3)老化后的所得的老化后的前驅(qū)體置于真空干燥箱中控制溫度60°C干燥 24h ；(5)、將步驟(4)真空干燥后所得的固體研磨成粒度為60-80目的粉末后，置于管式爐中，在N2保護(hù)下，控制溫度為550°C煅燒3h，即得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的形貌由日本電子公司生產(chǎn)的JEM-1400 型透射電子顯微鏡進(jìn)行掃描，可以看出所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料為粒徑為80-120nm 的納米粒子。
實(shí)施例4一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和C 的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為1:0.2。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將6.06g醋酸亞鐵、1.66g對(duì)苯二甲酸加入到300mL二甲基甲酰胺中，攪拌，制得前驅(qū)體溶液；其中的對(duì)苯二甲酸、醋酸亞鐵、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即醋酸亞鐵中的鐵:對(duì)苯二甲酸:二甲基甲酰胺為3:1:4；(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液油浴加熱到105°C，保持該溫度，攪拌下反應(yīng)24h；(3)、將步驟(2)油浴反應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后，所得沉淀分`離后，依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次，然后放入二氯甲烷中老化12h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)老化后的所得的老化后的前驅(qū)體置于真空干燥箱中控制溫度60°C干燥 24h ；(5)、將步驟(4)真空干燥后所得的固體研磨成粒度為60-80目的粉末后，置于管式爐中，在N2保護(hù)下，控制溫度為550°C煅燒3h，即得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的形貌由日本電子公司生產(chǎn)的JEM-1400型透射電子顯微鏡進(jìn)行掃描，可以看出所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料為粒徑為50-110nm 的納米粒子。
實(shí)施例5一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和C 的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe:C為1:0.18。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將5.568FeSO4.7H20、1.66g對(duì)苯二甲酸加入到300mL 二甲基甲酰胺中，攪拌，制得前驅(qū)體溶液；其中的對(duì)苯二甲酸、FeSO4.7H20、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即FeSO4.7H20中的鐵: 對(duì)苯二甲酸:二甲基甲酰胺為2:1:4 ;(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液油浴加熱到120°C，保持該溫度，攪拌下反應(yīng)12h；(3)、將步驟(2)油浴反應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后，所得沉淀分離后，依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次，然后放入二氯甲烷中老化10h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)老化后的所得的老化后的前驅(qū)體置于真空干燥箱中控制溫度40°C干燥 18h ；(5)、將步驟(4)真空干燥后所得的固體研磨成粒度為60-80目的粉末后，置于管式爐中，在N2保護(hù)下，控制溫度為400°C煅燒5h，即得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的形貌由日本電子公司生產(chǎn)的JEM-1400 型透射電子顯微鏡進(jìn)行掃描，可以看出所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料為粒徑為60-110nm 的納米粒子。
實(shí)施例6 一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和C復(fù)合而成的納米材料，其中Fe3O4和C 的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為I:0.25。
上述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法，具體包括如下步驟:(1)、將11.12g FeS04*7H20、1.66g對(duì)苯二甲酸加入到300mL 二甲基甲酰胺中，攪拌，制得前驅(qū)體溶液；其中的對(duì)苯二甲酸、FeSO4.7H20、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即FeSO4.7H20中的鐵: 對(duì)苯二甲酸:二甲基甲酰胺為4:1:1;(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液油浴加熱到90°C，保持該溫度，攪拌下反應(yīng)30h；(3)、將步驟(2)油浴反應(yīng)反應(yīng)結(jié)束后，所得沉淀分離后，依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次，然后放入二氯甲烷中老化15h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)老化后的所得的老化后的前驅(qū)體置于真空干燥箱中控制溫度70°C干燥 IOh ；(5)、將步驟(4)真空干燥后所得的固體研磨成粒度為60-80目的粉末后，置于管式爐中，在N2保護(hù)下，控制溫度為600°C煅燒2h，即得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
上述所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的形貌由日本電子公司生產(chǎn)的JEM-1400 型透射電子顯微鏡進(jìn)行掃描，可以看出所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料為粒徑為70-120nm 的納米粒子。
上述實(shí)施例2-6中所得碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料均經(jīng)XPS、XRD檢測(cè)，所得結(jié)果與實(shí)施例1中的結(jié)果基本一致。
應(yīng)用實(shí)施例1利用實(shí)施例1所得的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料對(duì)巧克力微桿菌(SIT101CGMCC N0.4436)細(xì)胞進(jìn)行固定化，步驟如下:(1)、產(chǎn)酯酶細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)基為葡萄糖2%、蛋白胨0.5%，酵母膏0.5%，水97%，pH7.0，在250mL三角瓶中裝液 50mL, 121°C滅菌30min，滅菌后冷卻接種巧克力微桿菌(SIT101CGMCC N0.4436)斜面種子， 30°C 培養(yǎng) 48h ；(2)、細(xì)胞固定化取一定量巧克力微桿菌(SIT101CGMCC N0.4436)細(xì)胞溶于IOml 0.1Μ，ρΗ7.0的磷酸鹽緩沖液中，即得含有一定巧克力微桿菌細(xì)胞的磷酸鹽緩沖溶液，室溫下測(cè)定OD為Atl ;將200mg碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料置于錐形瓶，用0.1Μ，ρΗ7.0的磷酸鹽緩沖充分溶脹12h，先用0.1Μ，ρΗ7.0的緩沖液，再用去離子水洗滌干凈，然后將上述的含有一定巧克力微桿菌細(xì)胞的磷酸鹽緩沖溶液IOml加入其中，震蕩吸附4h，即得含有吸附巧克力微桿菌細(xì)胞的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的磷酸鹽緩沖溶液，用磁鐵吸附除去固定有巧克力微桿菌細(xì)胞的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，剩余液室溫下測(cè)定OD為A1 ;碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的吸附率AD= (Atl -A1VAcixIOi^AD值越大，說(shuō)明吸附后的剩余液中含巧克力微桿菌細(xì)胞越少，吸附效果越好，將吸附有巧克力微桿菌細(xì)胞的碳-Fe3O4 納米細(xì)胞固定材料置于4°C冰箱內(nèi)，備用；(3)、酶活測(cè)定取固定有干重IOmg巧克力微桿菌細(xì)胞的碳-Fe3O4納米細(xì) 胞固定材料，以950 μ L磷酸鹽緩沖液(0.2Μ, ρΗ8.0)重新懸浮，加入50 μ L 二酸二酯/ 二甲基亞砜(DMSO)溶液，使反應(yīng)體系中二酸二酯/DMSO溶液最終濃度為10 mM,渦旋振蕩，反應(yīng)條件為180 rpm, 30°C，30 min,加入2mL甲醇終止反應(yīng),潤(rùn)旋震蕩30s,取ImL混合液離心(常溫，120000rpm, IOmin), 使用高效液相色譜測(cè)定二酸二酯轉(zhuǎn)變?yōu)閱熙サ霓D(zhuǎn)化速度，進(jìn)一步計(jì)算比酶活為1.26U/g ； 上述的高效液相色譜條件，流動(dòng)相為甲醇:水為65:35，流速:1.0ml/min, C18柱。
最終測(cè)定的結(jié)果如下表:
權(quán)利要求
1.一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料,其特征在于所述的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料即由Fe3O4和C復(fù)合而成納米材料，其中Fe3O4和C的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為 I:0.18-0.25。
2.如權(quán)利要求1所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，其特征在于Fe3O4和C的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe:C為1:0.18。
3.如權(quán)利要求1所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，其特征在于Fe3O4和C的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為1:0.2。
4.如權(quán)利要求1所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，其特征在于Fe3O4和C的量按摩爾比計(jì)算，即Fe3O4中的Fe: C為I:0.25。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料,其特征在于所述的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的粒徑為50-120nm。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法,其特征在于具體包括如下步驟:(1)、將對(duì)苯二甲酸、鐵鹽、二甲基甲酰胺按摩爾比計(jì)算，即鐵鹽中的鐵:對(duì)苯二甲酸: 二甲基甲酰胺為2-4:1:4的比例混合后攪拌均勻，制得前驅(qū)體溶液；所述的鐵鹽為硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、氯化亞鐵或醋酸亞鐵；(2)、將步驟(I)所得的前驅(qū)體溶液在攪拌下油浴反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程控制溫度為 90-120°C，時(shí)間為 12-30h ；(3)、將步驟(2)反應(yīng)后所得到的沉淀依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次后，放入二氯甲烷中老化10-15h，即得老化后的前驅(qū)體；(4)、將步驟(3)所得的老化后的前驅(qū)體控制溫度為40-70°C，時(shí)間為10-24h進(jìn)行真空干燥；(5)、將步驟(4)真空干燥后的固體研磨成粉末，置于管式爐內(nèi)，N2保護(hù)下進(jìn)行煅燒 2-5h，最終得到一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。
7.如權(quán)利要求6所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料的制備方法,其特征在于步驟(5)中所述的煅燒控制溫度為400-600°C。
8.如權(quán)利 要求1、2、3或4所述的一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料在發(fā)酵過(guò)程中植物、 動(dòng)物或微生物細(xì)胞固定中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料，即由Fe3O4和Ｃ的復(fù)合而成的粒徑為50-120nm的納米材料，按摩爾比計(jì)算即Fe3O4中的FeＣ為10.18-0.25。其制備方法即將對(duì)苯二甲酸、鐵鹽和二甲基甲酰胺混合后攪拌均勻進(jìn)行油浴反應(yīng)，反應(yīng)后所得到的沉淀依次用二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗滌3次后，放入二氯甲烷中老化，老化后的前驅(qū)體真空干燥、研磨、N2保護(hù)下煅燒，最終得到一種碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料。本發(fā)明的碳-Fe3O4納米細(xì)胞固定材料在生物醫(yī)藥的發(fā)酵生產(chǎn)領(lǐng)域中將具有廣闊的應(yīng)用前景，所固定的細(xì)胞的活性高。細(xì)胞固定工藝,簡(jiǎn)化了分離過(guò)程，從而降低了對(duì)固定化細(xì)胞強(qiáng)度的要求。
文檔編號(hào)C12N11/14GK103205413SQ201310097549
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者康詩(shī)釗, 薄林園, 李向清, 穆勁, 徐毅, 周音卉, 許林菊 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院