固定化酶与固定化细.pptVIP

3、糖和醇类的生产 果葡糖浆的生产 山梨糖——山梨醇 乙醇、异丙醇、正丁醇等。 4、其它 有机酸：反丁烯二酸——L-苹果酸。萘——水杨酸等 甾体转化：氢化可的松——氢化波尼松 生产核酸、核苷酸、辅酶等 * 二、在生化分析上的应用 酶电极、微生物传感器（如致癌物的筛选等） * 表1固定化化酶制备方法及特性比较 特性 制备方法 离子交换吸附 物理吸附 共价结合 交联法 包埋法 制备难易 易 易 难 难 难（中） 酶活力 高 低 高 中 高 底物特异性 不变 不变 易变 易变 不变 酶与载体结合能力 中 弱 强 强 强 再生性 可能 可能 不可 不可 不可 使用普遍性 高 低 中 中 高 成本 低 低 高 中 中 * * 四、固定化载体材料新进展 （1）传统载体材料的改性 利用有机聚合物对传统无机载体材料改性修饰： 右旋糖苷对硅胶表面改性修饰可改善其表面的生物亲和性， 用于固定 β-葡萄糖苷酶时可大大提高了酶的负载量。 原子转移自由基聚合(ATRP)方法，在Si(111)表面进行甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝聚合则在硅表面形成刷状 P(GMA)，并可调节P(GMA)侧链的长度 * 上述复合载体的传质性能良好，侧链富含能与酶共价连接的环氧基，故提高了固定化葡萄糖氧化酶(GOD)的载酶量，达到 0.2mg/cm2 * 无机多孔材料硅藻土在低压下强化吸附壳聚糖，经戊二醛活化后共价固定化青霉素酰化酶时，明显提高了酶的储存稳定性和热稳定性。 多孔且富含氨基的壳聚糖覆盖在 SiO2 表面上并采用多种方式活化氨基时，共价偶联胰蛋白酶的效果良好 。 * 有机高分子载体改性 甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝聚合到尼龙膜上，或先把苯乙烯接枝聚合到尼龙膜上再将 MMA接枝聚合到聚苯乙烯包覆层上，在膜表面引入了大量的反应性酯基，再借助己二胺和戊二醛活化并共价固定化 β-半乳糖苷酶，膜上的载酶量达到 0.5mg/cm2。 一种聚合物对另一种聚合物的表面改性修饰： Ye 等先合成聚丙烯腈-顺丁烯二酸超滤中空纤维膜，用 1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和 N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将低分子量的壳聚糖缩合覆盖到膜表面，形成双层仿生膜并用戊二醛将脂肪酶偶联到壳聚糖上，从而有效地降低了膜骨架对酶促反应的干扰，提高了酶对酸碱和热的耐受性。 * * 2、新型载体材料 磁性载体：磁性载体具有特殊的磁响应性，可以借助外部磁场从反应体系中快速简便地富集、分离、回收固定化酶，从而可以随时控制酶促反应，提高酶的使用效率。 纳米级的铁氧化物则是使用较为广泛的一类磁性载体材料。 磁性高分子微球可以通过共聚、表面改性等化学反应在微球表面引入多种反应性功能基，对酶进行共价连接固定。 * * 环境敏感性载体： 均相催化和异相分离特点的环境敏感性材料成为固定化酶的新型载体，通过调节反应体系的温度或 pH 实现了这一目的。 Kato 等用 N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AAM)共聚合成了温敏性凝胶载体，它具有低临界溶解温度(LCST)特性，即可通过升温或降温来调节凝胶在水中的沉淀或溶解，提高了固定化淀粉葡萄糖苷酶(AG)的催化能力。 将适当量的聚乙二醇(PEG)接枝到壳聚糖上而制得的温敏性高分子水凝胶载体，随着温度的改变能在溶胶-凝胶之间转变。 先将木瓜蛋白酶与 N-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯(NAS)反应，再利用自由基溶液聚合反应，制备的固定化木瓜蛋白酶具有pH敏感相分离特性，兼有溶液酶和固相酶两者的优点 * 导电载体： 导电载体具有一定的电子传导性，作为固定化酶的一类特殊载体，在基于酶电极的生物传感器领域得到了广泛应用。导电载体材料主要包括两类，导电高聚物载体和导电复合载体，前者一般是具有共轭结构和导电能力的有机高聚物,如聚苯胺(PAn)、聚噻吩(PTh)、聚吡咯(PPy)及其衍生物等，后者则是在导电材料中复合一些特殊物质而制得的导电复合载体。 * 第二节 固定化细胞 采用物理或化学的方法固定微生物细胞，是利用酶或酶系的一条捷径。70年代迅速发展起来的一项技术。沿用了固定化酶的方法，但其应用速度超过的固定化酶。 优点： （1）免去破碎细胞提取酶的复杂过程。 （2）酶在细胞内环境中，稳定性更高，固定后酶活损失较少。 （3）可催化较复杂的反应（复合酶系统）。 （4）制备成本低。 * 缺点： （1）多适用于胞内酶； （2）对底物和产物有一定限制：要求底物、产物易透过细胞膜。 （3）产物较复杂，有副反应，给提取增加了难度。 制备方法与固定化酶相类似，但以吸附