一、簡(jiǎn)介：
固定化酶是一種將酶固定在載體上，使其進(jìn)行催化反應(yīng)的一類技術(shù)。經(jīng)固定化的酶與游離酶相比,具有呈現(xiàn)貯存穩(wěn)定性高、分離回收容易、可多次重復(fù)使用、工藝簡(jiǎn)便、成本價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前固定化酶已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域、食品行業(yè)、化工行業(yè)、材料科學(xué)、環(huán)保領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、蛋白質(zhì)組學(xué)等領(lǐng)域。具有非常廣闊的發(fā)展前景。
Resindion公司隸屬于三菱化工有限公司，通過對(duì)旗下耐用的SEPABEADSR?EC產(chǎn)品系列進(jìn)行升級(jí),現(xiàn)推出ReliZyme?產(chǎn)品系列,該產(chǎn)品線可用作酶載體,進(jìn)行酶的固定化。匯通色譜聯(lián)手Resindion公司為客戶提供各種類型的固定化酶材料。
二、特點(diǎn)：
（1）具有較高的物理化學(xué)穩(wěn)定性；
（2）在高濃度溶液和常規(guī)溶劑中具有低膨脹性；
（3）致密交聯(lián)化，使其具有卓越的機(jī)械滲透能力；
（4）有生物親和性和相容性，有利于酶活力的活力發(fā)揮；
（5）有較高的酶負(fù)載量，載體表面能提供多個(gè)活性位點(diǎn)，利于酶分子偶聯(lián)；
（6）易于回收和循環(huán)利用；
 |  |  |
| 粒徑范圍（μm） | ||
| ReliZyme? | 100-300 | 200-500 |
| SEPABEADSR?EC | 100-300 | 200-500 |
三、固定化機(jī)制
這種酶可依據(jù)不同的固定原理，包括化學(xué)鍵合結(jié)合作用主要與功能基團(tuán)的共價(jià)結(jié)合以及交聯(lián)結(jié)合。
（1）物理固定化---吸附和靜電作用
物理固定化的吸附作用和離子相互作用，即在適當(dāng)?shù)臈l件下（例如適度的pH和鹽含量），酶可以通過與分布在載體表面的功能基團(tuán)產(chǎn)生的相互作用而吸附到載體上，這種相互作用是可逆的，吸附在載體上的酶可以通過改變洗脫條件脫附下來。
在一定條件下,與載體間可逆的相互作用:
疏水相互作用 ：
-疏水性吸附劑，例如ReliZyme? BU403、OC403、OD403和SEPABEADSR?EC-BU、SEPABEADSREC-OD（其中BU為丁基，OC為辛基，OD為十八烷基）；
離子相互作用：
-氨基化的載體，例如 ReliZyme? EA403、HA403、SEPABEADSR?EC-EA、 SEPABEADSR?EC-HA（其中EA為Ethylamino型氨基官能團(tuán)，HA為Hexamethylamino型氨基官能團(tuán)）。
（2）化學(xué)結(jié)合
可逆性的固定化可以通過一步交聯(lián)的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡娴墓潭ɑ幻副晃降捷d體上，然后通過使用交聯(lián)劑進(jìn)行固定化操作（例如，戊二醛）。交聯(lián)的酶分子如同一張網(wǎng)一樣覆蓋著載體。
通過酶與載體功能基團(tuán)間的共價(jià)結(jié)合可以進(jìn)行不可逆性固定化。這種固定化是利用載體上的環(huán)氧己烷基團(tuán)（例如：ReliZyme? EP403、ReliZyme? HFA403、SEPABEADSR?EC -EP、SEPABEADSR?EC-HFA）或氨基官能團(tuán)（例如：ReliZyme? EA403、ReliZyme? HA403、SEPABEADSR?EC-EA、SEPABEADSR?EC-HA）進(jìn)行的。當(dāng)載體上存在氨基官能團(tuán)時(shí)，雙功能偶聯(lián)劑（例如，戊二醛）的加入是預(yù)活化所必須的步驟。另一種方法是對(duì)ReliZyme? HG403和SEPABEADSR?EC -HG中羥基功能團(tuán)進(jìn)行活化。
與固定化酶周圍微環(huán)境相關(guān)的幾個(gè)因素會(huì)影響到固定化酶的生物催化的作用效率
| 基質(zhì)的特性 | 作用 | 對(duì)催化效率的影響 |
| 官能團(tuán)類型和表面極性 | 酶的定位 | 活性位點(diǎn)的可用性 |
| 孔隙率 | 傳質(zhì) | 周轉(zhuǎn)率 |
| 官能團(tuán)類型的歸類和表面極性 | 試劑或產(chǎn)物的積累 | 抑制現(xiàn)象 |
| 間隔臂的長(zhǎng)度 | 傳質(zhì)；系統(tǒng)靈活性 | 穩(wěn)定性和活性位點(diǎn)的可用性 |
四、ReliZymeTM 和 SEPABEADS ?EC產(chǎn)品線
按照孔隙度可分為3個(gè)等級(jí)：
| 多孔性 | 樹脂名稱 | 孔徑（nm） | 干重 （%） | 體積 （mL/g） | 蛋白質(zhì)（kDa） |
| 等級(jí)Ⅰ | SEPABEADS ?EC | 10-20 | 35-45 | 2.8-3.3 | <100 |
| 等級(jí)Ⅰa | ReliZymeTM | 20-50 | 35-45 | 2.9-3.4 | <100 |
| 等級(jí)ⅠⅠ | ReliZymeTM | 40-60 | 30-40 | 3.5-3.7 | 80-250 |
根據(jù)生物催化需要，可以選擇不同孔徑：
（1）對(duì)于分子量較大的蛋白應(yīng)該選擇更大的孔徑樹脂
（2）樹脂孔徑越小，表面積大，固定化容量高
（3）更小的孔徑的樹脂能提供更好的機(jī)械穩(wěn)定性
合適的固定化技術(shù)：
| 系列 | 官能團(tuán) | 共價(jià)連接 | 吸附 | |
| 直接連接 | 活性團(tuán) | |||
| EP | 環(huán)氧基 | 是 | - | - |
| HFA | 長(zhǎng)間隔臂環(huán)氧基 | 是 | - | - |
| EA,HA | 氨基 | - | 戊二醛，二醛 | 靜電相互作用 |
| HG | 羥基 | - | NaIO4 | 親水相互作用 |
| QA | 季氨基 | - | - | 靜電相互作用 |
| BU | 烷基 | - | - | 疏水相互作用 |
| OC | 烷基 | - | - | 疏水相互作用 |
| OD | 烷基 | - | - | 疏水相互作用 |
產(chǎn)品線：
| ReliZymeTM | 官能團(tuán)的密度（umol/g） | 官能團(tuán) | SEPABEADS?EC | 官能團(tuán)的密度（umol/g） |
| EP403 | min.30 |  | EP | min.100 |
| HFA403 | min.40 |  | HFA | min.75 |
| EA403 | min.500 |  | EA | min.600 |
| HA403 | min.500 |  | HA | min.700 |
| QA403 | min.100 |  | QA | min.200 |
| HG403 | - |  | HG | - |
| BU403 | - |  | BU | - |
| OD403 | - |  | O | - |
