王世珍， 刘凯泷， 王世燕， 江亮， 段凌暄， 熊雨， 季哲惠

(厦门大学化学化工学院， 福建 厦门 361005)

0 引言

氧化还原酶催化生命体内各种氧化还原过程， 不仅可用于制备手性化合物、 开发体外诊断试剂和酶传感器， 也可为生物电催化合成平台的构建奠定基础[1]. 氧化还原酶由于其结构复杂， 具有辅酶和底物等多个结合位点， 且往往由多个亚基组成， 因此在反应过程中容易失活. 提高氧化还原酶的稳定性主要有酶分子结构改造和固定化两种途径.

氧化还原酶固定化主要通过创造生物相容性好的微环境和限域空间抑制酶侧链基团的热振动以提高酶的稳定性. 基于新型材料的固定化新方法可拓展在电驱动催化、 非水相体系以及高温高压等反应条件的生物催化领域的应用[2]. 对于氧化还原酶的固定化， 在材料选取和固定化方法选择等需多方面考虑， 包括酶固定化载体的化学组成、 界面性质以及微观结构等对酶稳定性、 电子传递、 底物和产物扩散过程的影响. 目前广泛使用的载体材料分为高分子材料、 碳材料、 聚合物-无机复合材料、 金属-有机框架材料(metal organic framework, MOF)等(见图1). 这些材料具有稳定性好、 机械强度高、 化学惰性、 孔隙率高、 比表面积大等优势， 并可通过表面可控修饰， 获得生物相容性好的固定化载体.

图1 固定化酶材料分类Fig.1 Classification of materials for enzyme immobilization

导电材料固定化氧化还原酶可用于生物传感器和生物电催化合成等领域. 通过设计、 功能修饰获得具有导电性能的……