[醫(yī)藥]健康計劃將很快(編輯修改稿)
2025-02-15 03:14 本頁面
【文章內容簡介】 吸附法固定化α 乙酞乳酸脫羧酶(ALDC) ,將固定化ALDC 用于啤酒發(fā)酵具有明顯降低雙乙酰的效果,而且由于它具有磁性,可通過施加外磁場方便簡單地與酒液分離,而不影響啤酒風味,縮短生產周期,大大降低成本。導電聚合物(conducting polymers) 是固定酶的另一種新型載體材料,它具有重量輕,以及易于表面涂覆的特性,而在導電性能方面則具有半導體、金屬乃至超導體等優(yōu)良特性。導電聚合物作為酶固定化載體時特別有利于酶電極類生物傳感器的制備。在這方面,研究較多的是葡萄糖氧化酶,應用最廣泛的是聚吡咯,應用目標主要是生物醫(yī)學檢測。γ射線引發(fā)丙烯醛與聚乙烯膜接枝聚合后,活性醛基可共價固定化葡萄糖氧化酶并呈現(xiàn)良好結果。Co60輻照冰凍態(tài)水溶性單體與酶的水溶液混合體時將使單體聚合與酶固定化同步完成,其回到常溫時因冰融化而形成的多孔結構非常有利于底物與產物的擴散、并可提高酶的活性。近年來國內外許多研究人員還利用等離子體技術對一些力學強度較好,但缺少活性基團(如羥基、羧基、羰基、氨基等官能團) 的材料進行處理,以得到更好的新型固定化酶載體。等離子體活化處理聚丙烯膜接枝丙烯酸后可用于固定化胰蛋白酶。而等離子體引發(fā)丙烯酰胺聚合包埋固定化的葡萄糖氧化酶用于麥芽糖的酶促轉化時,運轉20 天也未發(fā)現(xiàn)酶活性損失的現(xiàn)象,顯示出優(yōu)良的操作穩(wěn)定性。等離子體技術對聚合物材料表面進行改性有許多優(yōu)點: ①利用等離子體反應的特點賦予改性的表面各種優(yōu)異的性能。 ②表面改性層厚度極薄(從幾到數(shù)百納米) 。③可制得超薄、均勻、連續(xù)和無孔的高功能薄膜,且該膜在底基上有強的粘著力,便于各種載體的表面成膜。利用等離子體處理的聚合物作為載體進行固定化酶,可使載體單位面積固定化酶的量增多,而且酶結合牢固。在固定化酶中,處理載體材料使用的等離子體處理方法主要有:等離子體表面處理、等離子體接枝共聚和等離子體氣相沉積技術。此外,光敏性單體聚合包理固定化酶或帶光敏性基團的載體共價固定化酶時,由于條件溫和可獲得酶活力較高、穩(wěn)定性良好的固定化酶。N 異丙基丙烯酰胺與丙烯酰胺及其衍生物共聚可得到溫敏性水凝膠載體,其固定化嗜熱菌蛋白酶時可實現(xiàn)均相催化與異相分離的統(tǒng)一,溫敏載體的較低臨界液相溫度(LCST) 可通過改變N 取代丙烯酰胺的結構予以調整。溫敏載體是環(huán)境敏感性載體的一種,類似的酸敏性載體固定化酶時亦可達到良好效果,這是一類設計新穎、應用獨特的新型固定化技術。Parthasarathy 等還用模板聚合法制備了一種陣列式聚吡咯微囊固定化酶,具有酶活力高、穩(wěn)定性良好的特點,可作為生物傳感器和生物反應器而在水及有機介質中應用,其研究思路頗具啟迪性。但是，在載體固定化酶中，由于聚合物載體的存在而大大降低了酶與大分子底物的結合容量和反應能力，而無載體固定化酶具有較高的催化劑比表面；較高的酶催化活性，成本低；受底物擴散限制的影響較??；可提高酶在極端條件下及有機溶劑中和蛋白酶中的操作穩(wěn)定性等優(yōu)點。因此，有關無載體固定化酶技術逐步引起了多國外研究者的關注。1．交聯(lián)溶解酶交聯(lián)溶解酶(Cross—Linked Qissolued Enzyme，CLEs)是通過交聯(lián)劑對酶分子直接交聯(lián)而獲得，也是操作最簡單的一種方法。到目前為止，已有20多種酶通過交聯(lián)直接形成CLEs或先吸附在惰性膜載體上再經交聯(lián)形成有載體的CLEs形式。但是這種采用外加載體的方法會明顯地降低單位體積的酶活性水平，所以其工業(yè)應用范圍受到限制。 2．交聯(lián)酶晶體交聯(lián)酶晶體(Cross—Linked Enzyme Crystals，CLECs)是近年來發(fā)展起來的新型酶晶體催化劑，是酶結晶技術和化學交聯(lián)技術的結合。早在1964年Quiocho就對羧肽酶A晶體交聯(lián)得到活性較高的不溶性CLECs，活性比游離酶晶體高了30％～70％，而且酶晶體在極端環(huán)境條件下如極端溫度和pH值、有機溶劑和蛋白酶中的穩(wěn)定性得到有效提高。Rose A等將假絲酵母玫瑰脂肪酶(cRL)晶體經交聯(lián)后在有機溶劑中進行羧酸和乙醇的手性合成。David等將純化的羥腈裂解酶(HNL)制成交聯(lián)晶體酶催化劑用于活性腈醇的合成。IvanildoLuiz利用CLECs技術將葡萄糖氧化酶制成葡萄糖生物傳感器。Jegan Roy J等通過交聯(lián)漆酶晶體制成生物傳感器。目前，已經有l(wèi)O多種CLECs實現(xiàn)了商品化。3．交聯(lián)酶聚集體交聯(lián)酶聚合體(Cross—Linked Enzyme Aggregate，CLEAs)酶分子經沉淀形成不溶性酶聚集體再經交聯(lián)反應形成。各種文獻表明，各種酶的CLEAs在適當?shù)姆磻獥l件下都會顯示出較好的催化活性和反應穩(wěn)定性。董曉毅等研究了脲酶CLEAs的熱穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性和對抗蛋白水解酶的能力，結果表明CLEAs均顯示出比游離酶更高的穩(wěn)定性。Lopez—Serrano P等在脂肪酶的CLEAs的制備中添加了SDS、Tritonx一100、冠醚等，結果獲得了高活性的CLEAs。Linqin Cao等將青霉素G?；傅腃LEAs與該酶的商品固定化酶的活性相對比，結果發(fā)現(xiàn)在相同反應條件下，該酶的CLEAs的活性損失30％，而商品固定化酶的活性降為零。因此，上述文獻表明，各種酶的CLEAs在適當?shù)姆磻獥l件下都會顯示出較好的催化活性和反應穩(wěn)定性。4．交聯(lián)噴霧干燥酶噴霧干燥酶顆粒盡管可以獲得較好的酶活，但直到今天還未開發(fā)出理想的交聯(lián)噴霧干燥酶(CrossLinked Spragdried Enzyme，CLSDs)。主要原因是噴霧干燥過程往往是可逆的，而使酶變得無效。與CLECs、CLEAs或有載體固定化酶相比，CLSDs的操作性相對較差，故而其工業(yè)應用受到限制。由于無載體固定化酶通常要比有載體固定化酶的活性高10—1000倍，且對熱和有機溶劑的穩(wěn)定性明顯高于有載體固定化酶；同時無載體同定化酶更有利于在反應器中進行，而且可填充更多的無載體酶，可以彌補在重復使用過程中的酶活損失，而不延長反應時間，與有載體固定化酶相比，無載體酶只占到反應器容積的10％～20％
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