Question

固定化酶的方法?

Answer 1

固定化酶（immobilized enzyme）,酶本身还是溶于水的,只是是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在其中,使得酶在水中溶性凝胶或半透膜的微囊体从而导致流动性降低.酶固定化后一般稳定性增加,易从反应系统中分离,且易于控制,能反复多次使用.便于运输和贮存,有利于自动化生产,但是活性降低,使用范围减小,技术还有发展空间.固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术,在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景.
具体方法
　　吸附法
利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定的方法.通常有物理吸附法和离子吸附法.
常用吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等.
采用吸附法固定酶,其操作简便、条件温和,不会引起酶变性或失活,且载体廉价易得,可反复使用.
载体结合法
最常用的是共价结合法,即酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体形成不可逆的连接.在温和的条件下能偶联的蛋白质基团包括：氨基、羧基、半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、酪氨酸的酚基、丝氨酸和苏氨酸的羟基.参加和载体共价结合的基团,不能是酶表现活力所必需的基团.以中国首先采用的双功能团试剂“对位-β-硫酸酯乙砜基苯胺”偶联载体和酶为例,载体结合的步骤如下页反应式.
此法曾先后用于3′-核糖核酸酶、5′-磷酸二酯酶和葡萄糖淀粉酶等的固定化.此外酶通过物理吸附或离子吸附于载体制备固定化酶也是常用的方法.
交联法
依靠双功能团试剂使酶分子之间发生交联凝集成网状结构,使之不溶于水从而形成固定化酶.常采用的双功能团试剂有戊二醛、顺丁烯二酸酐等.酶蛋白的游离氨基、酚基、咪唑基及巯基均可参与交联反应.
包埋法
酶被裹在凝胶的细格子中或被半透性的聚合物膜包围而成为格子型和微胶囊型两种.包埋法制备固定化酶除包埋水溶性酶外还常包埋细胞,制成固定化细胞,例如可用明胶及戊二醛包埋具有青霉素酰化酶活力的菌体,可连续水解帤基青霉素,工业生产6-氨基青霉烷酸.
酶经过固定化后,比较能耐受温度及pH的变化,最适pH往往稍有移位,对底物专一性没有任何改变,实际使用效率提高几十倍（如5′-磷酸二酯酶的工业应用）甚至几百倍（如青霉素酰化酶的工业应用）.