Способ получения полимерных биокатализаторов для разложения мочевины в водных растворах

 

(19)SU(11)1178079(13)A1(51)  МПК ⁵    _{C08J5/20, C12N11/08C02F1/58}(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ МОЧЕВИНЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к иммобилизации фермента уреазы на полимерном носителе. Предлагаемый способ может быть использован для получения биокатализаторов разложения мочевины в сточных водах предприятий, синтезирующих и использующих мочевину. Целью изобретения является увеличение активности и стабильности каталитических свойств при хранении и эксплуатации полимерных биокатализаторов. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В ионообменную колонку загружают 10 объемов макропористого анионита с удельной поверхностью 10 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, обрабатывают 100 объемами 0,1% -ного раствора уреазы со скоростью 0,5 м/ч. Затем осаждают сорбированный на поверхности и в порах носителя фермент путем пропускания 100 объемов 5% -ного раствора этилового спирта, содержащего 0,6% хлористого натрия со скоростью 0,2 м/ч при температуре 0-2^oC и отмывают полимер деминерализованной водой со скоростью 1 м/ч до исчезновения в фильтрате следов этилового спирта, белка и Cl-ионов. П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 12 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований. Концентрация раствора уреазы 0,15% , скорость пропускания 0,5 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 15 и 0,05% , температура 2-4^oC. П р и м е р 3. По примеру 1, но с использованием макропористого аниониата с удельной поверхностью 15 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,2% , скорость пропускания 0,7 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 20 и 0,8% , температура 10-12^oC. П р и м е р 4. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 18 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,2% , скорость пропускания 0,75 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 25 и 0,5% , температура -2-0^oC. П р и м е р 5. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхность 20 м²/г, cодержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,3% , скорость пропускания 0,6 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 35 и 0,4% , температура 2-4^oC. П р и м е р 6. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 25 м²/г, cодержащего группы четвертичных оснований, концентрация раствора уреазы 0,35% , скорость пропускания 0,7 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 30 и 0,2% , температура 4-6^oC. П р и м е р 7. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 30 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,4% , скорость пропускания 0,8 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 40 и 0,1% , температура 6-8^oC. П р и м е р 8. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 35 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,4% , скорость пропускания 0,8 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 10 и 1,0% , температура 8-10^oC. П р и м е р 9. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 20 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,2% , скорость пропускания 0,6 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 45 и 0,9% , температура 0-2^oC. П р и м е р 10. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 22 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,3% , скорость пропускания 0,7 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 30 и 1,2% , температура 8-10^oC. П р и м е р 11. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 5 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,3% , скорость пропускания 0,6 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 25 и 0,8% , температура 6-8^oC. П р и м е р 12. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 20 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,2% , скорость пропускания 0,6 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 10 и 0,1% , температура 0-2^oC. После этого проводят еще одну обработку анионита, аналогичную первой. П р и м е р 13. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 25 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,3% , скорость пропускания 0,7 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 30 и 0,3% , температура 4-6^oC. После этого проводят последовательно еще две обработки анионита, аналогичные первой. П р и м е р 14. По примеру 1, но с использованием макропористого анионита с удельной поверхностью 30 м²/г, содержащего группы четвертичных аммониевых оснований, концентрация раствора уреазы 0,4% , скорость пропускания 0,8 м/ч, концентрация раствора этилового спирта с хлористым натрием равна соответственно 40 и 0,8% , температура 8-10^oC. После этого проводятся еще 3 обработки анионита, аналогичные первой. Свойства полученных образцов в сравнении с прототипом приведены в таблице. (56) P. Bernfeld, I. Wan "Аntigeus and euxymes made insoluble by entaapping them ihte lattices of sinthetic polumers", "Science", 142, N 3593, 1963, р. 678-679. Е. Ruezel, Е. Katehalska "Preparation and properties of water insoluble drivatives of urease", "Phe journal of liol. сhem. , " 239, N 5, 1964, р. 1521-1524.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ МОЧЕВИНЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ обработкой полимерного носителя водным раствором уреазы, отличающийся тем, что, с целью увеличения активности и стабильности каталитических свойств при хранении и эксплуатации, в качестве полимерного носителя используют макропористые аниониты с удельной поверхностью 10 - 30 м²/г, содержащие четвертичные аммониевые группы, а после обработки аниониты промывают 10 - 40% -ным водным раствором этилового спирта, содержащим 0,1 - 1,0 мас. % хлористого натрия, при температуре 0 - 10^oС, а затем деминерализованной водой.

РИСУНКИ

Рисунок 1