脂氧酶在壳聚糖/磁性纳米材料上的固定化文献综述

文献综述

1.本课题研究的意义与价值

酶是由活细胞产生的具有催化活性和高度选择性的特殊有机物，其中绝大部分酶是蛋白质。广泛存在于高等植物体内的脂肪氧化酶（LOX）是一类含有非血红素铁的双加氧酶，可以催化来自植物的不饱和脂肪酸，使氧加成到其双键上，形成氢过氧化物。可作为面粉增白剂和增香剂、抗肿瘤药物前体、涂料与洗涤剂等生产原料，是非常重要的药物合成和化学合成的中间体，具有巨大的市场需求。但酶有着易受环境的影响而失活、稳定性差、难以回收和分离提纯的缺点，无法大规模应用于工业生产。而若将酶固定在载体上或者束缚在一定区域内，则能克服这一缺点。酶种类繁多，所制得的固定化酶需根据其特性和不同的应用目的、环境来选择不同的方法和载体^[1,10-12]。

2.本课题研究的现状

2.1 固定化载体

载体的形式有很多，常见的有有机载体，无机载体，复合材料载体三大类。有机材料载体一般指利用含有碳氨键的化合物及其衍生物直接作为载体，或通过一定的技术处理之后的具有固定化酶能力的一类载体，如纤维素、尼龙、聚乙烯、聚酞胺、琼脂糖。无机材料^[1-3,5-19]载体是指组成成分内不含有元素碳，及内有碳元素的氧化物及碳酸盐化合物，如硅胶、硅藻土、活性炭、微孔玻璃、氧化铝。这种载体一般将酶固定在材料的表面，这是最早采用的一种酶固定化技术。复合材料^[4,10-13]，简要来说就是运用一定的技术，将两种或两种以上的不同材料结合在一块形成新的材料，目的是使之可以综合各种材料的优点，更宜于使用。现阶段复合材料已被广泛应用，可以取代单一性质的物理材料。载体的选择一般遵循以下原则：巨大的比表面积、活泼的表面、结合牢固、便于装柱进行连续反应等。

2.2 固定化方法

固定化即将酶利用物理或者化学的手段，固定在载体上或者束缚在一定区域内，使其在保持了催化活性的同时能连续反应和反复使用的技术，大体上分为吸附法、共价法、交联法和包埋法^[15-16]。

吸附法是最早开发也是最为简单的固定化酶的方法，根据作用力又可细分为物理吸附法和离子交换吸附法。物理吸附法主要靠范德华力作用，因其操作简单，反应条件温和以及载体可循环利用率高曾经被广泛使用，但经该法得到的固定化酶存在与载体结合不牢固、易脱落的缺点。离子吸附法的原理是在解离状态下的酶蛋白上的一些电荷与载体上的相异电荷通过离子键的方式固定化。此法较之物理吸附法，保留了操作简单优势，同时较为牢固，在实际应用中更受青睐。