1 模拟酶概述

模拟酶（model enzyme ）是用合成高分子来模拟酶的结构、特性、作用原理以及酶在生物体内发生的一些化学反应的过程，从原理的本质定义理解为是用人工方法合成具有酶性质的一类催化剂。酶是一类具有催化效率高、专一性强并且具有反应条件温和等特点的蛋白质[3]。很多的物理或化学因素都会改变酶的内在结构，从而发生失活，所以现在的技术无法将生物体内的酶广泛取代工业催化剂。研究模拟酶主要是为了解决酶的以上缺点。模拟酶是20世纪60年代由国外率先发展起来的一个新的研究领域，是人类在研究仿生高分子的一个重要的内容。84317

在生物无机化学领域中,有关生物活性配合物的模拟可以分为三个层次:(1)模拟物只含有与生物活性酶相同的金属离子，称为第一级近似[1]。尽管模拟物的作用机理、选择性及反应效率和原来的酶有所不同，但是因为可大量合成，所以模拟酶仍有很大的实用价值;(2)整体模拟，严格地说，高级模拟是包含着微环境在内的整个活性部分，活性中性需要处在一个特定的微环境和整体结构之间。(3)模拟活性中心结构[1]。科学家通过用三亚乙基四胺合成铁(Ⅲ)配合物来模拟过氧化氢酶。而这种配合物也可以用来进行如催化机理的研究，给人类带来了很大的方便。结果证明该铁(Ⅲ)配合物催化分解过氧化氢的速度与过氧化氢酶的速度是很相似的。Collman等合成了围栅型铁(Ⅱ)卟啉用以模拟血红蛋白的可逆载氧,效果良好。论文网

随着生命科学与化学的相互交叉和互相渗透,模拟酶的一些研究成果已在生化分析中得到广泛应用。本文对具有模拟酶功能的几种主要体系做一综述,以期推动它们在生化分析、有机合成及酶学工程等领域的进一步深入研究与应用。

2 模拟酶的研究进展

近年来，国际上对于模拟没得关注越来越多，人们也更多的想要设计并合成热力学稳定、中心结构精确还有实用价值的模拟酶，受关注度比较高有超氧化物歧化酶（SOD）、印迹高分子模拟酶、卟啉类模拟酶，下面主要介绍一下这几种酶的研究进展。

超氧化物歧化酶(SOD)是一类金属酶,这种酶广泛存在于生物体内,可以很好的消除生物体内由于新陈代谢而产生的有害物质，它也是唯一能清除人体内细胞中自由基的酶,它具有保护机体免疫受损伤的作用[3]。近些年来，有科学家研究了铜锌超氧化物歧化酶的结构机理，还有它的发展，也有人用戊二醛制备了具有抗氧化性的过氧化酶和超氧化物歧化酶。至今,人们已经发现了CuZnSOD、MnSOD和FeSOD等多种超氧化物歧化酶[4]，部分科学家也研究了镍的SOD，其中金属离子的催化氧化还原机理正被大量的研究所证实。

分子印迹是指在工业生产中制备对一种特定分子具有选择性的聚合物的过程。底物印迹高分子的催化基团被安置在印迹识别位点区域。模拟酶在现代化学工业中占有相当重要地位，分子印迹模拟酶与天然生物酶相比，分子印迹模拟酶通常会具有稳定性好和催化选择性高等优点[1]。现有的分子印迹酯酶在制备时多采用合成条件相对复杂及成本较高的含咪唑基团的乙烯类功能单体，并且制得的模拟酶生物降解性和生物相容性不好。

卟啉是由4个吡咯分子的大环化合物,它的主体骨架是卟吩。在我们自然界中，卟啉化合物主要是原卟啉Ⅸ、酞菁等[1]。Crestini等将锰金属卟啉固载于蒙脱土上，卟啉作为木质素过氧化物酶仿生催化剂来催化木质素模型化合物的氧化。解决了天然卟啉因为自毁或形成μ-O络合物而带来的稳定性差的问题。