结构推理 固定化酶的方法有哪些?
【正确答案】固定化酶的方法可以分为两大类:
   (一)不溶性酶的方法
   (1)载体结合法,包括:①物理吸附法:主要靠范德瓦尔斯力、疏水作用,这些力较弱易于解吸;主要影响因素有,pH、溶剂性质、离子强度、酶量、吸附剂、吸附时间、温度;吸附方法有,静置法、电沉积法、反应器中直接吸附法、混合浴或振荡吸附法;优缺点,酶的高级结构及活性中心变化小、酶与载体作用力弱易于脱落,要找到适当的载体才行。②离子吸附法:通过离子键把酶结合于具有离子交换基的水不溶性载体,如DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖、CM-纤维素等;优缺点,操作简单、处理方法温和、酶的高级结构及活性中心不易被破坏、酶的回收率较高。但此法酶的结合力弱、易受缓冲液的种类及pH值的影响。③共价结合法:用双功能试剂使酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体结合,形成不可逆的连接;优缺点,酶的结合牢固不易脱落,能够反复使用,使用周期长,此法是最受欢迎的方法。但此法操作较复杂,条件较剧烈,制备活力很高的固定化酶较困难,同时还必须防止酶活性中心失活。基本方法,首先将载体的有关基团活化,然后再与酶的有关基团发生偶联反应,或者先在载体上接上一个双功能试剂,然后将酶偶联。④螯合或金属结合法:采用过渡金属化合物作为载体表面的手段,通过螯合作用将酶直接偶联,不必预先活化载体,这是一种较新的固定化技术。过渡金属有三价钛、五价钛、四价锆等)。
   (2)交联法:通过双功能试剂或多功能试剂在酶分子形成共价键,导致二维交联聚集体的形成,这种聚集体不溶于水。
   (3)包埋法:把酶定位于聚合物材料或膜的格子结构中,这样的结构可以防止膜被释放,而允许底物和产物自由通过。优缺点,酶本身并未结合在载体上,这样能够保持膜的自然性质,但只能用于小分子底物和产物的酶。包括:①凝胶包埋法:将酶和凝胶液混合,形成凝胶后酶就被包埋在凝胶内。这样的固定化酶易外漏,凝胶聚合过程中酶易失活。②纤维包埋法:将酶包埋在合成纤维的微孔中,此法优于凝胶包埋法。③微胶囊化法:将酶包在直径1100nm的球形半透性聚合物膜内,形成微胶囊化酶,此法可将多种酶同时固定化。
   (二)可溶性酶的方法
   (1)有衍生作用,结合于可溶性载体。用低分子或高分子化合物对酶进行化学修饰,而不发生不溶化作用的方法。优缺点,可用于水解大分子或固体底物,并使酶的稳定性提高,但此种固定化酶的分离纯化和回收较困难。
   (2)无衍生作用,利用物理方法把酶限制在半透膜、超滤膜或中空纤维中,底物和产物可以透过,酶不能通过。优缺点,此法简单易行,多种酶可以同时固定化,选择合适的膜可以有选择地控制底物和产物,酶还是可溶性的天然酶,但底物或产物过大不适于此法。包括超滤膜法和中空纤维法。
   (三)混合法
   在制备固定化酶时把两种或两种以上的方法相结合使用。
【答案解析】