固定化酶

用固体材料将游离酶束缚的技术
固定化酶(immobilized enzyme)是20世纪60年代发展起来的一种新技术,指在特定空间范围内发挥催化作用,并能够反复和连续使用的酶。这一技术将原本在水溶液中发挥作用的酶,通过物理或化学手段处理,使其转变为不溶于水但仍然具备活性的状态。固定化酶的发展历史始于1910年,至20世纪60年代开始正式研究,70年代在全球范围内普及。该技术在工业生产、化学分析和医药等领域展现出广阔的应用前景。[1]

特征

固定化酶的形式多种多样,包括颗粒、线条、薄膜和酶管等形状。其中颗粒和线条主要应用于工业发酵生产,而薄膜主要用于酶电极,酶管因其较强的机械强度适合工业生产。固定化酶的优势在于稳定性增强,易于分离和控制,可重复使用,有助于实现自动化生产和环保效益。然而,固定化也可能导致酶的部分失活,影响其反应动力学,且不适合所有类型的底物和反应。[2]

制备方法

固定化酶的制备方法可分为物理法和化学法两类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等,其中物理吸附法操作简单,条件温和,不易引起酶变性或失活。化学法包括结合法、交联法,其中结合法常用的有离子结合法和共价结合法,后者可通过共价键将酶与载体相连。交联法则依赖于双功能团试剂使酶分子相互交联。包埋法则是将酶包裹在凝胶网格或半透性聚合物膜中。