本发明涉及固化酶技术领域，具体设计一种固载有机磷水解酶的无纺布织物及其在民用或军用生化防护口罩及防护服的应用。
背景技术：
有机磷化合物是一类具有神经毒性的化学试剂，因其种类多、毒性高、环境中持久性低等特点而替代有机氯而成为农业生产中使用最为广泛的一类农药，不仅使用量成倍增长，使用范围也逐渐扩大，从控制农作物病虫害的杀虫剂扩展到杀菌剂、杀软体动物剂、杀鼠剂、除草剂、脱叶剂和植物生长调节剂等用途。此外，人类还利用有机磷化合物的特殊毒性来研制化学武器，如沙林(甲氟膦酸异丙酯)、梭曼(甲氟磷酸异乙酯)和vx(o-乙基-s-[2-(二异丙氨基)乙基]甲基硫代磷酸酯。于是，越来越多的有机磷神经毒剂进入到空气、土壤、地下水以及动植物体内，对生态平衡和人类健康形成了巨大的危害。
在自然界中有机磷化合物的降解主要是通过光降解、化学降解和微生物降解，光降解及化学降解效率低且会产生二次污染。与光降解和化学降解相比，微生物降解产物不会产生二次污染，且具有反应特异性高、反应条件温和等优点。有机磷水解酶是一种将有机磷化合物作为底物，水解有机磷化合物的酶，是一种广泛存在于多种生物体内的由有机磷水解酶基因(opd)编码的酯酶。有机磷水解酶将有机磷化合物作为酶促反应的底物，能专一性地切断它的的磷氰、磷硫、磷氟和磷氧键，从而使其失去毒性。
酶的本质是蛋白质，蛋白质有着其自身的局限性，例如容易受到温度、酸碱度、有机溶剂的影响而变性失活，并且游离酶的催化寿命短，保存难度大，这些缺点也大大的限制了游离酶在实际生活中的应用。固定化酶技术是将水溶性的游离酶和不溶于水的载体相结合，制成不溶于水的酶衍生物。目前固定化酶在食品、医疗、能源、环境治理等广泛领域均实现了一定的应用。酶的固定化方法主要有吸附法、包埋发和化学结合法。物理吸附法使得酶与载体之间的结合不是很牢固，酶容易从载体上脱落，随着重复使用率的增加，物理法固定化的酶催化效率会明显降低。化学结合法需要在酶和载体上引入活性基团，这类活性基团能使酶和载体通过共价键相连接。化学方法固定化酶虽然使得酶与载体的连接更加牢固，但是共价键的形成通常在要高温、强酸强碱等苛刻条件下进行，此外有些反应需要在有机溶剂中反应，这也限制了这种方法的应用。包埋法是利用聚合物的交联将酶进行包埋固化，因属于物理方法所以固载过程中对的损伤较小，但是仍然存在两个主要问题：一是常用聚合物包埋后，酶受聚合物阻挡，有大部分酶无法发挥作用；二是在包埋后无法在无纺布等织物上固定，只能在溶液中使用。
技术实现要素：
为了解决上述现有的问题，本发明的目的在于提供一种光固定化酶技术，通过光固化的手段将有机磷水解酶在无纺布织物上固载包埋。
为了达到上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种利用光固化技术在无纺布上固定有机磷水解酶的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)配置水溶性光固化树脂体系和有机磷水解酶的共混液，光固化树脂体系由水溶性丙烯酸酯预聚体和光引发剂组成；
(2)将配置好的共混液涂布在无纺布上，在紫外或可见光固化光源下固化；
(3)将固载后的无纺布干燥。
所述步骤(1)中水溶性丙烯酸酯预聚体为聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化环氧丙烯酸酯、乙氧化环氧甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种混合物。
所述步骤(1)中所述光引发剂选自：1173、651、184、tpo、itx、819、784、二苯甲酮、二芳基偶氮盐二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、茂铁盐中的一种或多种。
所述步骤(2)中所述光固化光源选自高压汞灯、卤素灯、镝灯和波长为300-532nm的led光源。
一种采用上述的方法制备的载有有机磷水解酶的无纺布。载有有机磷水解酶的无纺布在制备口罩、手绢、衣服、帽子纺织品中的用途。
本发明相对于现有技术具有如下优点：
(1)本发明所采用的固载酶技术为光固化固载酶技术，该技术操作简单快捷，反应的条件比较温和，反应可以在水溶液中进行，并且光反应的速度较快，反应可以控制，更重要的是，所用的光源不使酶失活。
(2)所以的光敏树脂固化后具有大孔结构，解决了包埋法阻挡部分酶发挥作用的问题。
(3)通过本发明可以在光固化的同时，将有机磷水解酶固载在无纺布织物上，这种无纺布织物可以活性炭纤维做成口罩或者防护服，与传统的口罩和防护服相比，其不仅可以物理吸附并过滤空气中的有机磷化合物，同时还可以将吸附在上面的有机磷化合物降解为无毒的物质，大大提高了防护效果。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。应当理解，以下的实施例为本发明的优选实施例，以便更好的理解本发明，因而不应该视为限定本发明的范围。
实施例1
一种在无纺布织物上光固化酶方法，包括以下步骤：
(1)水溶性光固化树脂体系前驱液的配备：
分子量为600的聚乙二醇二丙烯酸酯：25.0％；
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯：5.0％
去离子水：68.0％；
光引发剂651：1.0％；
光引发剂tpo：1.0％；
(2)在上述前驱液中溶解有机磷水解酶，配成有机磷水解酶浓度为10mg/ml的共混液；
(3)将配置好的共混液涂布在无纺布上，在紫外或可见光固化光源下固化；
(4)在无纺布固定化酶的酶活测试方法如下：
将1.0mg固载有酶的无纺布加入到1mltris-hcl缓冲液中，然后加入5μl甲基对硫磷的甲醇溶液(10mg/ml)，37℃下反应10分钟后加入1ml10％的三氯乙酸水溶液终止反应，再加入1ml10％的na2co3显色，最后用紫外分光光度计测溶液在400nm的吸光度，根据对硝基酚浓度-吸光度标准曲线得到对硝基酚的浓度。
经测试，在无纺布上固载酶的酶活为10.0u/g，酶活回收率为80.0％，室温下保存15天后酶活依然保持10.0u/g。
实施例2
一种在无纺布织物上光固化酶方法，包括以下步骤：
(1)水溶性光固化树脂体系前驱液的配备：
分子量为600的聚乙二醇二丙烯酸酯：25.0％；
乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：5.0％
去离子水：68.0％；
光引发剂651：1.0％；
光引发剂tpo：1.0％；
(2)在上述前驱液中溶解有机磷水解酶，配成有机磷水解酶浓度为20mg/ml的共混液；
(3)将配置好的共混液涂布在无纺布上，在紫外或可见光固化光源下固化制得固载有有机磷水解酶的无纺布，根据实施例1中酶活的测试方法，得到在无纺布上固载酶的酶活为20.8u/g，酶活回收率为83.2％，室温下保存15天后酶活依然保持20.8u/g。
实施例3
一种在无纺布织物上光固化酶方法，包括以下步骤：
(1)水溶性光固化树脂体系前驱液的配备：
分子量为600的聚乙二醇二丙烯酸酯：25.0％；
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯：5.0％
去离子水：68.0％；
光引发剂184：1.0％；
光引发剂tpo：1.0％
(2)在上述前驱液中溶解有机磷水解酶，配成有机磷水解酶浓度为40mg/ml的共混液；
(3)将配置好的共混液涂布在无纺布上，在紫外或可见光固化光源下固化制得固载有有机磷水解酶的无纺布，根据实施例1中酶活的测试方法，得到在无纺布上固载酶的酶活为42.3u/g，酶活回收率为84.6％，室温下保存15天后酶活依然保持42.3u/g。
实施例4
一种在无纺布织物上光固化酶方法，包括以下步骤：
(1)水溶性光固化树脂体系前驱液的配备：
分子量为600的聚乙二醇二丙烯酸酯：25.0％；
乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：5.0％；
去离子水：68.0％；
光引发剂184：1.0％；
光引发剂tpo：1.0％
(2)在上述前驱液中溶解有机磷水解酶，配成有机磷水解酶浓度为60mg/ml的共混液；
(3)将配置好的共混液涂布在无纺布上，在紫外或可见光固化光源下固化制得固载有有机磷水解酶的无纺布，根据实施例1中酶活的测试方法，得到在无纺布上固载酶的酶活为64.65u/g，酶活回收率为86.2％，室温下保存15天后酶活依然保持64.65u/g。