酶固定化技术研究进展

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1、酶固定化技术研究进展选题说明酶作为一种生物催化剂，具有高催化效率，高选择性，催化反应条件温和，清洁无污染等特点，其卓越的催化效能，令普通无机催化剂难以望其项背，因此酶的工业化使用一直是广受社会关注的课题，但天然酶稳定性差、易失活、不能重复使用，并且反应后混入产品，纯化困难，使其难以在工业中更为广泛的应用。此外，分离和提纯酶以及其一次性使用也大大增加了其作为催化剂的成本，严重限制了酶的工业推广。在此条件下，固定化酶的概念和技术得以提出和发展，并成为近些年酶工程研究的重点。酶的固定化，是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，仍能进行其特

2、有的催化反应，并可回收及重复使用的一类技术。通过固定化，可以解决天然酶的局限性，实现酶的广泛运用。基于对于酶的工业化使用和固定化酶的兴趣，我通过互联网和数据库信息检索的方式对酶的固定化技术发展状况进行了初步探索，并对目前的研究成果进行了简要的概括。希望能使大家对这一领域有所认识。检索过程说明1，检索工具和数据库1.1，百度搜索引擎1.2，Google搜索引擎1.3，中国期刊全文数据库1.4，万方数据系统1.5，重庆维普中文科技期刊数据库2，检索过程简述首先，我选择了使用百度和Google搜索引擎进行关键词检索，都得到了浩繁的搜索结果

3、，所的信息主要是百科简介和企业广告信息，介绍较为浅显陈旧，可利用性较差，但可以用于简单的信息了解，在搜素过程中，尝试使用了布尔检索规则如“固定化酶and应用”、高级检索和结果中检索的检索方式，以减小数据量。也尝试了Google学术搜索，得到了很多有用信息。运用维普中文科技期刊数据库搜素“题名或关键词”为“固定化酶”的相关资料得到655条，搜素“题名或关键词”为“固定化酶应用”的相关资料得到72条，检索关键词搜素“题名或关键词”为“固定化酶研究”的相关资料得到4条.万方数据系统搜索主题词"固定化酶",得到相关资料1024条，搜索“固定

4、化酶技术应用”得到相关资料23条.。中国期刊全文数据库中检索“固定化酶技术”得到相关资料2604条，搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料742条关键词酶固定化载体制备研究应用酶固定化技术研究进展提要：固定化酶有许多优点，尤其是稳定性和可重复使用性使其在许多领域得到广泛应用。固定化酶技术是一门交叉学科技术。目前已得到长足的发展。本文重点介绍了固定化酶制备的传统方法和近些年出现的一些新方法，同时对酶在一些性能优良的栽体上的固定进行了综述。正文：一，传统的酶固定化方法传统的酶固定化方法大致可分为4类：吸附法、交联法、包埋法、共价结合法。吸

5、附法是最早出现的酶固定化方法，包括物理吸附和离子交换吸附。该法条件温和，酶的构象变化较小或基本不变，因此对酶的催化活性影响小，但酶和载体之间结合力弱，在不适pH、高盐浓度、高温等条件下，酶易从载体脱落并污染催化反应产物等。交联法是利用双功能或多功能交联试剂，在酶分子和交联试剂之间形成共价键，采用不同的交联条件和在交联体系中添加不同的材料，可以产生物理性质各异的固定化酶。交联法一般作为其它固定化方法的辅助手段。包埋法的基本原理是载体与酶溶液混合后，借助引发剂进行聚合反应，通过物理作用将酶限定在载体的网格中，从而实现酶固定化的方法。该法

6、不涉及酶的构象及酶分子的化学变化，反应条件温和，因而酶活力回收率较高。包埋法固定化酶易漏失，常存在扩散限制等问题，催化反应受传质阻力的影响，不宜催化大分子底物的反应。载体偶联法是指酶分子的非必须基团与载体表面的活性功能基团通过形成化学共价健实现不可逆结合的酶固定方法，又称共价结合法载体偶联法所得的固定化酶与载体连接牢固，有良好的稳定性及重复使用性。成为目前研究最为活跃的一类酶固定化方法但该法较其它固定方法反应剧烈，固定化酶活性损失更加严重二，新型酶固定化方法开发新型酶固定化方法的原则是：实现在较为温和的条件下进行酶的固定化，尽量减少

7、或避免酶活力的损失。通过辐射、光、等离子体、电子等新方法均可制备高活性固定化酶。光偶联法是以光敏性单体聚合物包埋固定化酶或带光敏性基团的载体共价固定化酶，由于条件温和，可获得酶活力较高的固定化酶。已有科学家利用含芳香叠氮基的光活性酯，在远紫外光辐照下，叠氮基光解生成氮烯与PES膜表面的C—H键间发生插入反应形成仲胺。将脲酶共价键合到PES膜的表面。等离子体是高度激发的原子、分子、离子以及自由基的聚集体，大量的等离子体常在室温下存在。载体材料表面可以由等离子体进行有用修饰，从而引入活性基团。科学家Puleo等将钛合金Ti一6AI一4V

8、表面用丙烯酸胺等离子体处理引入氨基，然后将含碳硝化甘油接枝于钛合金表面，或者将等离子体处理的钛合金先由琥珀酸酐处理，再用含碳硝化甘油接枝，进而将溶菌酶和骨形态蛋白进行固定，实现了生物分子在生物惰性金属上的固定化。三，酶的定向固定化及多