리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 제조 방법 및 이를 이용한 셀룰로오스 유도체 생산 방법
Method for manufacturing magnetic nanoflower with immobilized lipase and method for producing cellulose derivatives using the same
특허 요약
본 발명은 자유 리파아제의 활용성을 증가시키기 위한 고정화 기술로, 리파아제가 효과적으로 고정화된 자성나노플라워를 제공하며, 상기 리파아제가 고정화된 자성나노플라워는 리파아제의 활성을 월등히 향상시켰고, 이를 이용하여 셀룰로오스 유도체를 생산할 수 있으며, 특히 재사용이 가능한 바, 생물공학을 비롯한 리파아제의 활성을 필요로 하는 다양한 산업 또는 셀룰로오스를 활용하는 다양한 산업에 유용하게 활용할 수 있다.
청구항
번호청구항
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제 1항에 있어서,상기 금속은 100 내지 400 mM 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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다음 단계를 포함하는 리파아제(lipase)가 고정화된 자성나노플라워(Magnetite nanoflower)의 생산 방법:(a) FeCl2・4H2O 및 FeCl3・6H2O를 초음파 교반하여 자성나노입자를 제조하는 단계;(b) 상기 자성나노입자에 중화제를 처리하여 자성나노플라워를 제조하는 단계;(c) 상기 (b) 단계의 자성나노플라워를 초음파 처리하는 단계;(d) 상기 (c) 단계의 자성나노플라워와 리파아제를 반응시키는 단계; 및(e) 상기 (d) 단계의 반응한 자성나노플라워와 리파아제에 금속을 반응시켜 리파아제가 고정화된 자성나노플라워를 생성하는 단계.

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제 1항에 있어서,상기 FeCl2・4H2O 및 FeCl3・6H2O는 1 : 1 내지 5의 비율(v/v)%로 혼합되는 것인, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 중화제는 NaOH 및 NH4OH로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 (c) 단계의 상기 자성나노플라워는 표면이 아미노기로 개질된 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 4항에 있어서,상기 개질은 APTES(3-aminopropyltriethoxysilane)의 처리에 의한 것인, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 (c) 단계의 초음파 처리는 15 내지 20℃에서 10분 내지 2시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 리파아제는 5 내지 200 mg/mL 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 (d) 단계의 반응은 15 내지 35℃에서 100 내지 500rpm으로 1시간 내지 24시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 금속은 Ca, Zn, Mg, Mn, Fe, Ag 및 Au로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 금속은 CaCl2, ZnCl2, MgCl2, MnCl2 및 FeCl2으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 있어서,상기 (e) 단계의 반응은 20 내지 30℃에서 1일 내지 7일간 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워의 생산 방법.

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제 1항에 따른 방법으로 생산된 Ca를 포함하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워.

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제 1항에 따른 방법으로 생산된 Zn을 포함하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워.

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제 13항 또는 제 14항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 자성나노플라워는 20 내지 80℃에서 활성을 보이는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워.

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제 13항 또는 제 14항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 자성나노플라워는 35 내지 45℃에서 최대 활성을 보이는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워.

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다음 단계를 포함하는 리파아제(lipase)가 고정화된 자성나노플라워(Magnetite nanoflower)를 이용한 셀룰로오스(Cellulose) 유도체의 생산 방법:(a) FeCl2・4H2O 및 FeCl3・6H2O를 초음파 교반하여 자성나노입자를 제조하는 단계;(b) 상기 자성나노입자에 중화제를 처리하여 자성나노플라워를 제조하는 단계;(c) 상기 (b) 단계의 자성나노플라워를 초음파 처리하는 단계;(d) 상기 (c) 단계의 자성나노플라워와 리파아제를 반응시키는 단계;(e) 상기 (d) 단계의 반응한 자성나노플라워와 리파아제에 금속을 반응시켜 리파아제가 고정화된 자성나노플라워를 생성하는 단계;(f) 셀룰로오스를 용매와 용매교환하는 단계; 및(g) 상기 (e) 단계의 리파아제가 고정화된 자성나노플라워 및 상기 (f) 단계의 용매교환한 셀룰로오스를 반응시켜 셀룰로오스 유도체를 생산하는 단계.

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제 17항에 있어서,상기 (f) 단계의 용매는 디메틸 아디페이트(Dimethyl Adipate), 다이메틸숙시네이트(dimethyl succinate) 및 다이메틸 말로네이트(dimethyl malonate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워를 이용한 셀룰로오스(Cellulose) 유도체의 생산 방법.

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제 17항에 있어서,상기 (f) 단계의 용매 교환은 1 내지 10회 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워를 이용한 셀룰로오스 유도체의 생산 방법.

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제 17항에 있어서,상기 (g) 단계의 반응은 30 내지 70℃에서 12시간 내지 48시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워를 이용한 셀룰로오스 유도체의 생산 방법.

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제 17항에 있어서,상기 (g) 단계에서 상기 리파아제가 고정화된 자성나노플라워는 용매교환한 셀룰로오스 중량 대비 1 내지 5 중량배로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 자성나노플라워를 이용한 셀룰로오스 유도체의 생산 방법.