固定化酶技术ppt课件.ppt

固定化酶技术2特点缺点：3制备方法固定化应该有利于生产自动化、连续化。
载体能抗一定的机械力。
固定化酶应有最小的空间位阻。
酶与载体必须结合牢固，利于固定化酶的回收及反复使用。
固定化酶应有最大的稳定性，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学反应。
固定化酶成本要低，以利于工业使用。(1)网格型
将酶包埋在凝胶细微网格中，制成一定形状的固定化酶，称为网格型包埋法。也称为凝胶包埋法。
1.4交联法
交联法是用多功能试剂进行酶蛋白之间的交联，使酶分子和多功能试剂之间形成共价键，得到三向的交联网架结构，除了酶分子之间发生交联外，还存在着一定的分子内交联。多功能试剂制备固定化酶方法可分为：(1)单独与酶作用；(2)酶吸附在载体表面上再经受交联；(3)多功能团试剂与载体反应得到有功能团的载体，再连接酶。交联剂的种类很多，最常用的是戊二醛，其他的还有异氰酸衍生物、双偶氮二联苯胺、N，N-乙烯马来酰亚胺等。交联法的优点是酶与载体结合牢固，稳定性较高；缺点是有的方法固定化操作较复杂，进行化学修饰时易造成酶失活。3.2固定化酶的新型制备方法3.2.3抗体耦联法
大多数抗体具有足够的稳定性承受各种活化与偶联方法。抗体分子中很多可供偶联用的官能团可以通过赖氨酸的ε-氨基或末端氨基、天冬氨酸的β-氨基、谷氨酸的γ-氨基或末端羧基进行一般性的偶联。Spitznagel等用碘乙酸活化多孔玻璃珠来定向固定抗体酶(abzyme)48G7-4A1的Fab片段，抗体酶Fab片段保持了很好的催化活性。抗体分子Fc区的糖链部分氧化可产生醛基，醛基与载体上的氨基通过缩合反应可实现定向固定。醛基若与载体上的酰肼通过腙键结合实现抗体分子的定向固定，与随机固定相比，固定后抗体稳定性提高的同时免疫吸附活性也提高了3倍。
3.2.4生物素--亲和素亲合法
生物素是存在于所有活细胞内但含量甚微(<0．0001％)的中性小分子辅酶。亲和素是一个含有四个相同亚基的四聚体，每个亚基均含一个生物素结合位点(解离常数10~5mol／L)。生物素与亲和素或相应细菌中的链霉亲和素有高专一性的、极强的亲和力。这种特性使其成为免疫分析、受体研究、免疫组织化学、基因工程和蛋白质分离等领域中独特有力的工具。Min等将生物素羧化载体蛋白、片段分别融合在荧光素酶和氧化还原酶的N末端，然后将这两个融合蛋白定向固定在亲和素包被的琼脂颗粒上。荧光活性提高了8倍，固定化酶的稳定性和固定效率均大大提高。4应用4.1在食品中的应用4.1.2固定化酶用于水解牛奶中的乳糖4.1.3固定化葡萄糖异构酶在高果糖浆生产中的应用4.1.4固定化酶法脱去柑桔类果汁中的苦味4.1.5固定化酶技术应用于食品检测4.2在环境工程中的应用4.2.2用于环境污染物的监测4.2.3其他应用4.3固定化酶在医药治疗上的应用

溶液酶的应用缺陷：
酶作为异体物质，在体内应用会导致免疫反应
酶是蛋白质，在体内易被网状内皮系统移除和被蛋白质酶水解破坏
由于稀释效应，药物酶无法集中于靶器官组织以达到治疗所需的最适高浓度
（1）转入体内发挥作用（口服和注入）
口服：最初主要限于消化酶类，近年来也有人尝试将酶以口服方式用于尿中毒等疾患的治疗。口服的优点是药物通过粘膜吸收后能迅速进行扩散，进入体内，通常不会引起免疫反应。
注入：是最有实用价值的一种方式，溶液酶的弱点集中于此方式。
固定化酶可很好的地解决这一问题，办法是将药物酶包埋于半透膜中，可防止药物酶和蛋白水解酶以及其它免疫因子等直接接触，因而可延长酶在体内的半衰期和避免免疫过敏反应。（2）通过“体外循环”做成人工脏器实例：
A.消血栓：
纤溶酶是异源蛋白质，在人体内引起免疫反应，无法长期使用。
酶的不稳定性使其在较短的时间内失活。
用包埋法制备的酶固定化技术可克服上述弊端，酶在囊中不能漏出，小分子物质能自由进出。B.人工肾

将病人血液中的尿素经脲酶水解成氨，再用活性炭吸附。即：用微胶囊固定化脲酶和活性炭组成人工肾。
5发展趋势及建议