酶固定化技術(shù)--固定化方法比較
?1 吸附法
吸附法是利用物理吸附法,將酶固定在纖維素、瓊脂糖等多糖類或多孔玻璃、離子交換樹脂等載體上的固定方式。顯著特點是:工藝簡便及條件溫和,包括無機、有機高分子材料,吸附過程可同時達(dá)到純化和固定化;酶失活后可重新活化,載體也可再生。但要求載體的比表面積要求較大,有活潑的表面。
2 包埋法
包埋固定化法是把酶固定聚合物材料的格子結(jié)構(gòu)或微囊結(jié)構(gòu)等多空載體中,而底物仍能滲入格子或微囊內(nèi)與酶相接觸。這個方法比較簡便,酶分子僅僅是被包埋起來,生物活性被破壞的程度低,但此法對大分子底物不適用。
1) ? ? ? 網(wǎng)格型
將酶或包埋在凝膠細(xì)微網(wǎng)格中,制成一定形狀的固定化酶,稱為網(wǎng)格型包埋法。也稱為凝膠包埋法。
2) ? ? ? 微囊型
把酶包埋在由高分子聚合物制成的小球內(nèi),制成固定化酶。由于形成的酶小球直徑一般只有幾微米至幾百微米,所以也稱為微囊化法。?
3 結(jié)合法
酶蛋白分子上與不溶性固相支持物表面上通過離子鍵結(jié)合而使酶固定的方法,叫離子鍵結(jié)合法。其間形成化學(xué)共價鍵結(jié)合的固定化方法叫共價鍵結(jié)合法。共價鍵結(jié)合法結(jié)合力牢固,使用過程中不易發(fā)生酶的脫落,穩(wěn)定性能好。該法的缺點是載體的活化或固定化操作比較復(fù)雜,反應(yīng)條件也比較強烈,所以往往需要嚴(yán)格控制條件才能獲得活力較高的固定化酶。?
4 交聯(lián)法
交聯(lián)法是用多功能試劑進行酶蛋白之間的交聯(lián),使酶分子和多功能試劑之間形成共價鍵,得到三向的交聯(lián)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),除了酶分子之間發(fā)生交聯(lián)外,還存在著一定的分子內(nèi)交聯(lián)。多功能試劑制備固定化酶方法可分為:( 1) 單獨與酶作用;( 2) 酶吸附在載體表面上再經(jīng)受交聯(lián);( 3) 多功能團試劑與載體反應(yīng)得到有功能團的載體,再連接酶。交聯(lián)劑的種類很多,最常用的是戊二醛,其他的還有異氰酸衍生物、雙偶氮二聯(lián)苯胺、N,N-乙烯馬來酰亞胺等。交聯(lián)法的優(yōu)點是酶與載體結(jié)合牢固,穩(wěn)定性較高;缺點是有的方法固定化操作較復(fù)雜,進行化學(xué)修飾時易造成酶失活。?
各類固定化方法的特點比較:
比較項目 | 吸附法 | 結(jié)合法 | 交聯(lián)法 | 包埋法 | |
物理化學(xué)方法分類 | 物理吸附 | 化學(xué)共價鍵結(jié)合 | 物理離子鍵結(jié)合 | 化學(xué)鍵連接 | 物理包埋 |
制備難易 | 易 | 難 | 易 | 較難 | 較難 |
固定化程度 | 弱 | 強 | 中等 | 強 | 強 |
活力回收率 | 較高 | 低 | 高 | 中等 | 高 |
載體再生 | 可能 | 不可能 | 可能 | 不可能 | 不可能 |
費用 | 低 | 高 | 低 | 中等 | 低 |
底物專一性 | 不變 | 可變 | 不變 | 可變 | 不變 |
適用性 | 酶源多 | 較廣 | 廣泛 | 較廣 | 小分子底物、藥用酶 |