致    谢·20 

引言

生物催化是指使用酶或生物有机体（细胞，细胞器，组织等）作为化学转化过程中的催化剂，也是新一代工业生物技术的关键。与化学催化相比，生物催化有以下明显的优势：反应简单、反应高效、无污染等[1]。目前，行业上开始使用酶催化来实现大规模化工产品的生产，例如散装化学品、手性化学品、生物能源材料的生产。这是人类为解决目前全球面临诸如食品短缺、能源减少、环境污染、身体健康等问题的有效手段。这被业界誉为继这两者之后生物技术的第三次，即工业生物技术时代的到来。在酶催化的应用中可以更清楚地反映出的一个数据是：全球每年生产的酶中间体药物总量高达1,800吨，而且这个数字还在不断的增加。论文网

目前，人们对固定化酶的研究正在不断的兴起。固定化为化学修饰方法，对酶的自然结构会造成损伤，酶在化学修饰后其在相环境中的催化作用发生变化，然后产生空间屏障，扩散限制作用等因素将会对酶的性质带来相应的影响。固定化学修饰后，酶分子可以与载体材料成多点连接，可有效避免变形和自溶现象，因此其稳定性，包括耐热、耐酸碱、耐有机溶剂、运行能力显着提高。固定化酶的性能受到相关条件因素的制约：例如进行固定的方法、固定所用的载体材料等。在活细胞中，酶过程的多样性允许代谢过程正常进行，并且材料的细胞内转化通常涉及催化过程中各种酶的共催化。因此，可以想象，在多酶系统中模拟多酶系统的构建将能够开发新的方法以实现酶催化的高效率[13]

固定酶与游离酶相比，还具有许多优点，如固定化酶通过简单的过滤等操作即可以与底物和产品分离，简化后处理工作；酶以固定固体的形式在反应过程中可以严格控制反应过程，易于自动化和连续生产，而且无酶残留现象，使后期产品分离纯化工作大大减少甚至避免；由于载体材料的存在使酶具备一定的机械强度，所以采用装柱的形式作用于底物的反应便得以应用和推广。固定化酶比游离酶更易于酶反应体系，明显提高了酶解效率。初次使用后，可以通过过滤分离固定化酶[13]。循环使用，这样的好处是降低了成本，提高了酶的利用率。然而，用于制备载体材料和设备使固定化酶的成本相应的增加，固定化酶的适用对象仅限于可溶性底物，其应用范围相对较窄，且对于细胞内酶不能直接固定，需要进行分离这一预处理步骤。

目前，多种固定化多酶体系已成功应用于生物、食品、医学、能源等多个领域。两种或两种以上的酶同时固定在同一载体上形成一种共固化系统的技术即共固定化，利用不同酶的特点，结合各自的催化活性，发挥协同作用，使催化效率提高[19]。

在生物领域，Talekar[20]通过将α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和支链淀粉酶三酶共固定化来水解淀粉，结果显示组合的酶聚集体在水解反应中具有100%的水解转化率，而单酶只有60%的转化率，三酶共固定化还提高了酶的稳定性。

在食品领域，固定化漆酶可用于澄清苹果汁和儿茶酸的去除，啤酒在固定化木瓜蛋白酶处理后，稳定性得到改善，可延长保存时间[12]，用固定化乳糖酶处理乳糖分解葡萄糖和半乳糖可以减少一些人乳糖不耐症的症状等诸多应用[13]。

在医学领域[15]，这种技术得到了大量的实际应用，在临床试验中反馈出来的结果表明效果很好。目前在治疗急性淋巴白血病的研究中，有研究人员将 L-天冬酰胺酶与葡聚糖磁性毫微粒进行结合固定，然后通过血液注射这种固定化酶复合物进行治疗。