金属有机框架材料固定化酶的研究进展
2022-10-24冯小倩张立慧汪振炯
生物加工过程 2022年5期
关键词:生物
冯小倩,徐 晴,张立慧,汪振炯
(1. 南京工业大学 生物与制药工程学院, 江苏 南京 211800,2. 南京晓庄学院 食品科学学院, 江苏 南京 211171)
天然酶在温和条件下具有高催化活性、选择性和特异性,所以酶催化在化学、制药和食品工业中的应用非常广泛。但是,由于酶的操作稳定性低、难以回收以及缺乏可重复使用性,所以酶在工业领域的应用受到限制。载体固定化酶技术可以在一定程度上解决以上难题,目前用于固定化的载体主要分为有机载体[1-6](壳聚糖及其衍生物、大孔树脂等)和无机载体[7-9](硅藻土、分子筛等)两大类,但它们普遍存在着载体负载量低、固定后酶催化活性不高、酶的三维构象易改变等问题。因此,探寻优质的固定化载体[10]一直是固定化酶的研究热点。
金属有机框架材料(MOFs)是由金属离子(簇)和有机配体通过配位自组装形成的具有内孔隙的新型材料,具有比表面积高、形状有序可控和生物相容性好等优点,被认为是酶固定化的理想材料。近年来,人们将MOFs作为固定化酶的载体材料,使得酶在极端反应条件(强酸、强碱、高温)及有机试剂[11]、高盐浓缩物[12]和表面活性剂等[13]存在的条件下,甚至经过长时间储存后,依然具有优异的催化性能。因此,本文概述了近年来MOFs作为基质在固定化酶领域中的应用,通过典型案例的分析介绍其固定化策略与影响酶固定化效果的主要因素,系统介绍了其在生物催化、生物降解和生物医药等领域的研究进展,并且提出了该技术现存的挑战与未来发展的趋势。……
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