（3）交联法制备固定化酶技术主要是多功能试剂的使用。交联酶法：主要是通过多功能试剂使酶分子间形成网络结构而固定化酶-辅助蛋白交联法：是指向酶溶液中加入辅助蛋白的交联过程，酶活回收率和机械强度较交联酶法高。吸附交联法：吸附与交联相结合的方法载体交联法：利用多功能试剂分子的一些化学基团与载体偶联而另一些化学基团与酶分子偶联的方法。第30页，共50页，星期日，2025年，2月5日（4）共价结合法制备固定化酶技术共价结合法是通过酶分子的非活性基团与载体表面的活泼基团之间发生化学反应而形成共价键的连接法。共价结合法反应条件剧烈，常导致酶活下降或失活，成本因失败几率高或效率的低下而变得不太实用，因此在医药工业中应用较少。第31页，共50页，星期日，2025年，2月5日二、固定化细胞的制备1、固定化细胞的定义将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术。被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞，它与固定化酶同被称为固定化生物催化剂。固定化细胞主要利用细胞内酶及酶系，它的应用比固定化酶更普遍。如今该技术已扩展至动植物细胞，甚至线粒体、叶绿体及微粒体等细胞器的固定化。第32页，共50页，星期日，2025年，2月5日2、固定化细胞的特点为什么要固定化？——颗粒小、难于截流或定位，而固定化细胞不仅兼具细胞特性、生物催化功能及固相催化剂特点，还因为其具有以下特点：①无需进行酶的分离纯化；②细胞保持酶的原始状态，故酶活回收率高；③细胞内酶比固定化酶稳定性更高；④细胞内酶的辅因子可以自动再生；⑤细胞本身含多酶体系，可催化一系列反应；⑥抗污染能力强。第33页，共50页，星期日，2025年，2月5日3、固定化细胞的制备技术固定化酶主要适用于细胞内酶，底物和产物易于透过细胞膜，细胞内不存在产物分解系统及其它副反应，若有副反应应有相应消除措施。固定化细胞技术主要有载体结合法、包埋法、交联法及无载体法。这些技术与前面提到的相关固定化酶的技术类似。第34页，共50页，星期日，2025年，2月5日三、固定化方法与载体的选择依据1、固定化方法的选择（1）固定化酶应用的安全性：主要是指固定化过程中应用的试剂是否有毒性和残留。（2）固定化酶在操作中的稳定性：主要从酶活和稳定性方面考虑，选择折中的条件。（3）固定化的成本：应尽可能降低成本。2、载体选择一般是为了工业化生产，因此性能好、价格便宜是一项重要的指标；此外，底物或产物性质都是重要的考虑对象。见书P227中表7-2。第35页，共50页，星期日，2025年，2月5日第1页，共50页，星期日，2025年，2月5日第七章酶工程制药第一节概述第二节酶的来源和生产第三节酶和细胞的固定化第四节固定化酶和固定化细胞的反应器第五节酶工程在医药工业中的应用第六节酶工程研究的进展第2页，共50页，星期日，2025年，2月5日第一节概述一、酶的特性酶、酶促反应的定义酶除具有一般催化剂的共性外，还有其特有的特点：①催化效率高；②专一性强；③反应条件温和；④酶的催化活性受到调节和控制。1961年按酶所催化的反应类型将酶分成6大类：①氧化还原酶类；②转移酶类；③水解酶类；④裂合酶类；⑤异构酶类；⑥合成酶（或称连接酶）类。第3页，共50页，星期日，2025年，2月5日二、酶工程简介酶工程是酶学和工程学相互渗透结合、发展而形成的一门新的技术科学。它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异性催化功能，并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。20世纪20年代初：酶工程名称出现于自然酶制剂在工业上的大规模应用；1953年，羧肽酶、淀粉糖化酶、胃蛋白酶和核糖核酸酶等用重氮化聚氨基聚苯乙烯树脂进行固定。1969年，固定化酶技术拆分DL-氨基酸1971年，1st国际酶工程会议：酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化酶的反应器、酶及固定化酶的应用等。第4页，共50页，星期日，2025年，2月5日二、酶工程简介从现代观点来看，酶工程主要有以下几个方面的研究内容：①酶的分离、提纯、大批量生产及新酶和酶的应用开发；②酶和细胞的固定化及酶反应器的研究（包括酶传感器、反应检测等）；③酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶（突变酶）的研究；④酶的分子改造与化学修饰、以及酶的结构与功能之间关系的研究；⑤有机相中酶反应的研究；⑥酶的抑制剂、激活剂的开发及应用研究；⑦抗体酶、核酸酶的研究；⑧模拟酶、合成酶及酶分子的人工设计、合成的研究。第5页，共50页，星期日，2025年，2月5日第二节酶的来源和生产一、酶的来源酶的来源主要是动植物和微生物，动植物细胞培养的方法可用于酶生产，目前工业化生产一般以微生物为主要