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化学进展 2008, Vol. 20 Issue (0708): 1172-1179 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

酶在有序介孔材料上的固定化*

吕勇军 李佩晋 郭杨龙 王艳芹 卢冠忠**   

  1. ( 结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室 华东理工大学工业催化研究所 上海200237)
  • 收稿日期:2007-09-04 修回日期:2007-10-18 出版日期:2008-08-24 发布日期:2008-08-24
  • 通讯作者: 卢冠忠
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Immobilization of Enzymes on Mesoporous Materials

Lv Yongjun; Li Peijin; Guo Yanglong; Wang Yanqin; Lu Guanzhong**

  

  1. (Lab for Advanced Materials, Research Institute of Industrial Catalysis, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
  • Received:2007-09-04 Revised:2007-10-18 Online:2008-08-24 Published:2008-08-24
  • Contact: Lu Guanzhong
本文回顾了近年来有序介孔材料用于酶的固定化的研究进展；对比了不同固定化方法对介孔材料固定化酶活性的影响以及各种固定化方法的优缺点；分析了影响酶在有序介孔材料上的固定化因素，并分别对这些影响因素进行了讨论；对酶在有序介孔材料上固定化的发展和潜在的应用进行了讨论，指出介孔材料固定化酶的潜在应用。
关键词： 有序介孔材料, 酶, 固定化
The recent achievement of the immobilization of enzymes on mesoporous materials is reviewed and immobilizing methods on different supports, including physical absorption, chemical binding and encapsulation are summarized. The factors that influence the immobilization of enzymes on mesoporous materials are investigated in detail. The applications and prospects of the immobilization of enzymes on mesoporous materials are presented.
Key words: mesoporous materials, enzymes, immobilization

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[ 1 ] Bornscheuer U T. Angew. Chem. Int . Ed. , 2003 , 42 : 3336 —3337
[ 2 ] Minovska V , Winkelhausen E , Kuzmanova S. J . Serb. Chem.Soc. , 2005 , 70 : 609 —624
[ 3 ] Eldin M S M. Deutsche Lebensmittel-Rundschau , 2005 , 101 :193 —198
[ 4 ] Xuan G S , Kim M C , Her D S , et al . Chinese Journal of Chemistry , 2006 , 24 : 546 —550
[ 5 ] Varshney H , Iqbal J , Saleemuddin M. Enzyme Microb.Technol . , 1999 , 25 : 172 —176
[ 6 ] Xue P , Lu G Z , Guo YL , et al . J . Mol . Catal . B : Enzym. ,2004 , 30 : 75 —81
[ 7 ] Yiu H H P , Wright P A , Botting N P. Microporous Mesoporous Mater. , 2001 , 44/45 : 763 —768
[ 8 ] Yiu H H P , Wright P A. J . Mater. Chem. , 2005 , 15 : 3690 —3700
[ 9 ] 高波(Gao B) , 陈静(Chen J ) , 朱广山(Zhu G S) 等. 高等学校化学学报( Chemical Journal of Chinese Universities) ,2004 , 25 : 1998 —2000
[10] Corma A , Navarro M T. Stud. Surf . Sci . Catal . , 2002 , 142 :487 —501
[11] Kresge C T , Leonowicz M E , Roth W J , et al . Nature , 1992 ,359 : 710 —712
[12] Giri S , Trewyn B G, Lin V S Y. Nanomedicine , 2007 , 2 : 99 —111
[13] Kim J , Grate J W, Wang P. Chem. Eng. Sci . , 2006 , 61 :1017 —1026
[14] Sakaguchi K, Matsui M, Mizukami F. Appl . Microbiol .Biotechnol . , 2005 , 67 : 306 —311
[15] Diaz J F , Balkus K F Jr. J . Mol . Catal . B : Enzym. , 1996 , 2 :115 —126
[16] Zhao D , Feng J , Huo Q , et al . Science , 1998 , 279 : 548 —552
[17] Zhao D Y, Huo Q S , Feng J L , et al . Chem. Mater. , 1999 , 11 :2668 —2672
[18] Kleitz F , Choi S H , Ryoo R. Chem. Commun. , 2003 , 2136 —2137
[19] Tuel A. Microporous Mesoporous Mater. , 1999 , 27 : 151 —169
[20] Tanev P T , Pinnavaia TJ . Science , 1995 , 267 : 865 —867
[21] Tanev P T , Chibwe M, Pinnavaia T J . Nature , 1994 , 368 :321 —323
[22] Cot F , Kooyman P J , Larbot A , et al . Stud. Surf . Sci . Catal . ,1998 , 117 : 231 —236
[23] Boissiere C , Larbot A , Prouzet E. Chem. Mater. , 2000 , 12 :1937 —1940
[24] Liu X Y, Tian B Z , Yu C Z , et al . Angew. Chem. Int . Ed. ,2002 , 41 : 3876 —3878
[25] Fan J , Yu C Z , Gao T , et al . Angew. Chem. Int . Ed. , 2003 ,42 : 3146 —3150
[26] Yu C Z , Yu Y H , Zhao D Y. Chem. Commun. , 2000 , 575 —576
[27] Shen S D , Li YQ , Zhang Z D , et al . Chem. Commun. , 2002 ,2212 —2213
[28] Schmidt 2Winkel P , Lukens W W, Yang P D , et al . Chem.Mater. , 2000 , 12 : 686 —696
[29] 刘健(Liu J) , 杨启华(Yang Q H) , 张磊(Zhang L) 等. 化学进展(Progress in Chemistry) , 2005 , 17 : 809 —817
[30] Hartmann M. Chem. Mater. , 2005 , 17 : 4577 —4593
[31] Deere J , Magner E , Wall J G, et al . Chem. Commun. , 2001 ,465 —466
[32] Vinu A , Murugesan V , Tangermann O , et al . Chem. Mater. ,2004 , 16 : 3056 —3065
[33] Deere J , Magner E , Wall J G, et al . J . Phys. Chem. B , 2002 ,106 : 7340 —7347
[34] Han Y J , Stucky G D , Butler A. J . Am. Chem. Soc. , 1999 ,121 : 9897 —9898
[35] Dai Z H , Liu S Q , Ju H X, et al . Biosens. Bioelectron. , 2004 ,19 : 861 —867
[36] Gimon-Kinsel M E , Jimenez V L , Washmon L , et al . Stud. Surf .Sci . Catal . , 1998 , 117 : 373 —380
[37] Yang J , Daehler A , Stevens G W, et al . Stud. Surf . Sci .Catal . , 2003 , 146 : 775 —778
[38] Vinu A , Murugesan V , Hartmann M. J . Phys. Chem. B , 2004 ,108 : 7323 —7330
[39] Kisler J M, Dahler A , Stevens G W, et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2001 , 44P45 : 769 —774
[40] Takahashi H , Li B , Sasaki T , et al . Chem. Mater. , 2000 , 12 :3301 —3305
[41] Takahashi H , Li B , Sasaki T , et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2001 , 44P45 : 755 —762
[42] Humphrey H H P , Botting C H , Botting N P , et al . Phys. Chem.Chem. Phys. , 2001 , 3 : 2983 —2985
[43] Gomez J M, Deere J , Goradia D , et al . Catal . Lett . , 2003 , 88 :183 —186
[44] 肖宁(Xiao N) , 赵炳超(Zhao B C) , 王艳辉(Wang Y H)等, 食品工业科技(Science and Technology of Food Industry) ,2005 , 10 : 151 —153
[45] 肖宁(Xiao N) , 赵炳超(Zhao B C) , 王艳辉(Wang Y H)等, 北京化工大学学报: 自然科学版(Journal of Beijing University of Chemical Technology , Natural Science Edition ) ,2005 , 32 : 41 —43
[46] He J , Li X, Evans D G, et al . J . Mol . Catal . B : Enzym. ,2000 , 11 : 45 —53
[47] Ma H , He J , Evans D G, et al . J . Mol . Catal . B : Enzym. ,2004 , 30 : 209 —217
[48] Pires E L , Miranda E A , Valenca G P. Appl . Biochem.Biotechnol . , 2002 , 98 : 963 —976
[49] Fadnavis N W, Sheelu G, Kumar B M, et al . Biotechnol . Prog. ,2003 , 19 : 557 —564
[50] Hernandez M C R , Wejebe J E M, Alcantara J I V , et al .Microporous Mesoporous Mater. , 2005 , 80 : 25 —31
[51] Ji L , Katiyar A , Pinto N G, et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2004 , 75 : 221 —229
[52] Goradia D , Cooney J , Hodnett B K, et al . J . Mol . Catal . B :Enzym. , 2005 , 32 : 231 —239
[53] Washmon2Kriel L , Jimenez V L , Balkus KJ . J . Mol . Catal . B :Enzym. , 2000 , 10 : 453 —469
[54] Ravindra R , Zhao S , Gies H , et al . J . Am. Chem. Soc. , 2004 ,126 : 12224 —12225
[55] Chen Z Z , Li YM, Peng X, et al . J . Mol . Catal . B : Enzym. ,2002 , 18 : 243 —249
[56] 高波(Gao B) , 朱广山(Zhu G S) , 付学奇(Fu X Q) 等. 吉林大学学报: 理学版(Journal of Jilin University , Science Edition) , 2005 , 858 —862
[57] Fan J , Lei J , Wang L M, et al . Chem. Commun. , 2003 ,2140 —2141
[58] Lei J , Fan J , Yu C , et al . Microporous Mesoporous Mater. ,2004 , 73 : 121 —128
[59] Wang Y J , Caruso F. Chem. Mater. , 2005 , 17 : 953 —961
[60] 高波(Gao B) , 朱广山(Zhu G S) , 付学奇(Fu X Q) 等. 高等学校化学学报(Chemical Journal of Chinese Universities) ,2006 , 27 : 1823 —1826
[61] LüYJ , Zhao Q L , Guo YL , et al . Stud. Surf . Sci . Catal . ,2007 , 165 : 877 —880
[62] 高波(Gao B) , 朱广山(Zhu G S) , 傅学奇(Fu X Q) 等. 高等学校化学学报(Chemical Journal of Chinese Universities) ,2003 , 24 : 1100 —1102
[63] Lei C , Shin Y, Liu J , et al . J . Am. Chem. Soc. , 2002 , 124 :11242 —11243
[64] Chong A S M, Zhao X S. Catal . Today , 2004 , 93P95 : 293 —299
[65] Chong A S M, Zhao X S. Appl . Surf . Sci . , 2004 , 237 : 398 —404
[66] Wang P , Dai S , Waezsada S D , et al . Biotechnol . Bioeng. ,2001 , 74 : 249 —255
[67] Pandya P H , Jasra R V , Newalkar B L , et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2005 , 77 : 67 —77
[68] Zhang X, Guan R F , Wu D Q , et al . J . Mol . Catal . B :Enzym. , 2005 , 33 : 43 —50
[69] Han Y J , Watson J T , Stucky G D , et al . J . Mol . Catal . B :Enzym. , 2002 , 17 : 1 —8
[70] Szymanska K, Bryjak J , Mrowiec-Bialon J , et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2007 , 99 : 167 —175
[71] Dai Z H , Xu X X, Ju H X. Anal . Biochem. , 2004 , 332 : 23 —31
[72] LüYJ , Lu G Z , Wang YQ , et al . Adv. Funct . Mater. , 2007 ,17 : 2160 —2166
[73] Vinu A , Streb C , Murugesan V , et al . J . Phys. Chem. B ,2003 , 107 : 8297 —8299
[74] Vinu A , Miyahara M, Ariga K. J . Phys. Chem. B , 2005 , 109 :6436 —6441
[75] Yiu H H P , Wright P A , Botting N P. J . Mol . Catal . B :Enzym. , 2001 , 15 : 81 —92
[76] Tweddell R J , Kermasha S , Combes D , et al . Biocatal .Biotransform. , 1999 , 16 : 411 —426
[77] Dunker A K, Fernandez A. Trends Biotechnol . , 2007 , 25 :189 —190
[78] Lei C H , Shin Y, Liu J , et al . Nano Lett . , 2007 , 7 : 1050 —1053
[79] Deere J , Magner E , Wall J G, et al . Stud. Surf . Sci . Catal . ,2001 , 135 : 3694 —3702
[80] Deere J , Magner E , Wall J G, et al . Catal . Lett . , 2003 , 85 :19 —23
[81] Macario A , Calabro V , Curcio S , et al . Stud. Surf . Sci . Catal . ,2003 , 142 : 1561 —1568
[82] Corma A , Fornes V , Jorda J L , et al . Chem. Commun. , 2001 ,419 —420
[83] Mody H N , Mody K H , Jasra R V , et al . Indian Journal of Chemistry Section A: Inorganic Bio-Inorganic Physical Theoretical & Analytical Chemistry , 2002 , 41 : 1795 —1803
[84] Kim M I , KimJ , Lee J , et al . Biotechnol . Bioeng. , 2007 , 96 :210 —218
[85] Kallenberg A I , van Rantwijk F , Sheldon R A. Adv. Synth.Catal . , 2005 , 347 : 905 —926
[86] Kecili R , Say R , Yavuz H. Int . J . Biol . Macromol . , 2006 , 39 :250 —255
[87] Kang Y, He J , Guo X D , et al . Ind. Eng. Chem. Res. , 2007 ,46 : 4474 —4479
[88] Li B , Takahashi H. Biotechnol . Lett . , 2000 , 22 : 1953 —1958
[89] Carrea G, Riva S. Angew. Chem. Int . Ed. , 2000 , 39 : 2226 —2254
[90] LüYJ , Guo Y L , Wang Y Q , et al . Microporous Mesoporous Mater. , 2008 , 114 (1P3) : 507 —510
[91] 詹望成(Zhan W C) , 卢冠忠(Lu G Z) , 王艳芹(Wang Y Q) . 化工进展(Chemical Industry and Engineering Progress) ,2006 , 25 : 1 —7
[92] 薛屏(Xue P) , 卢冠忠(Lu G Z) , 郭杨龙(Guo Y L) 等. 化学通报(Chemistry) , 2003 , 10 : 681 —683
[93] He J , Xu Y, Ma H , et al . J . Colloid Interface Sci . , 2006 , 298 :780 —786
[94] Galarneau A , Mureseanu M, Atger S , et al . New J . Chem. ,2006 , 30 : 562 —571
[95] Setzu S , Salis S , Demontis V , et al . Physica Status Solidi A:Applications and Materials Science , 2007 , 204 : 1434 —1438
[96] Yao K, Zhu Y H , Wang P , et al . Materials Science & Engineering C: Biomimetic and Supramolecular Systems , 2007 ,27 : 736 —740
[97] Svec F. Electrophoresis , 2006 , 27 : 947 —961
[98] KimJ , Jia H F , Wang P. Biotechnol . Adv. , 2006 , 24 : 296 —308
[99] Song S W, Hidajat K, Kawi S. Langmuir , 2005 , 21 : 9568 —9575
[100] Radu D R , Lai C Y, Jeftinija K, et al . J . Am. Chem. Soc. ,2004 , 126 : 13216 —13217
[101] Fan J , Shui W Q , Yang P Y, et al . Chem. Eur. J . , 2005 , 11 :5391 —5396
[102] Zhang Y, Zhao L , Lee S S , et al . Adv. Synth. Catal . , 2006 ,348 : 2027 —2032
[103] KimJ , Lee J , Na H B , et al . Small , 2005 , 1 : 1203 —1207
[104] Prakasham R S , Devi G S , Laxmi K R , et al . J . Phys. Chem.C , 2007 , 111 : 3842 —3847
[1] 钟衍裕, 王正运, 刘宏芳. 抗坏血酸电化学传感研究进展[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 219-232.
[2] 范克龙, 高利增, 魏辉, 江冰, 王大吉, 张若飞, 贺久洋, 孟祥芹, 王卓然, 樊慧真, 温涛, 段德民, 陈雷, 姜伟, 芦宇, 蒋冰, 魏咏华, 李唯, 袁野, 董海姣, 张鹭, 洪超仪, 张紫霞, 程苗苗, 耿欣, 侯桐阳, 侯亚欣, 李建茹, 汤国恒, 赵越, 赵菡卿, 张帅, 谢佳颖, 周子君, 任劲松, 黄兴禄, 高兴发, 梁敏敏, 张宇, 许海燕, 曲晓刚, 阎锡蕴. 纳米酶[J]. 化学进展, 2023, 35(1): 1-87.
[3] 张荡, 王曦, 王磊. 生物酶驱动的微纳米马达在生物医学领域的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 2035-2050.
[4] 王慧悦, 胡欣, 胡玉静, 朱宁, 郭凯. 酶催化原子转移自由基聚合[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1796-1808.
[5] 宝利军, 危俊吾, 钱杨杨, 王雨佳, 宋文杰, 毕韵梅. 酶响应性线形-树枝状嵌段共聚物的合成、性能及应用[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1723-1733.
[6] 王亚奇, 吴强, 陈俊玲, 梁峰. 狄尔斯-阿尔德反应催化剂[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 474-486.
[7] 林刚, 张媛媛, 刘健. 仿生光(电)催化NADH再生[J]. 化学进展, 2022, 34(11): 2351-2360.
[8] 赵自通, 张真真, 梁志宏. 催化水解反应的肽基模拟酶的活性来源、催化机理及应用[J]. 化学进展, 2022, 34(11): 2386-2404.
[9] 侯晓涵, 刘胜男, 高清志. 小分子荧光探针在绿色农药开发中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(6): 1035-1043.
[10] 武江洁星, 魏辉. 浅谈纳米酶的高效设计策略[J]. 化学进展, 2021, 33(1): 42-51.
[11] 侯晨, 陈文强, 付琳慧, 张素风, 梁辰. 共价有机框架材料在固定化酶及模拟酶领域的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(7): 895-905.
[12] 郭华, 张蕾, 董旭, 申刚义, 尹俊发. 固定化多酶级联反应器[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 392-405.
[13] 章胜男, 韩东梅, 任山, 肖敏, 王拴紧, 孟跃中. 有机电极材料固定化策略[J]. 化学进展, 2020, 32(1): 103-118.
[14] 田丹碧, 吴胜男, 张浩, 江凌, 霍峰蔚. 荧光内滤效应技术在生物检测和疾病标志上的应用[J]. 化学进展, 2019, 31(2/3): 413-421.
[15] 王继乾*, 闫宏宇, 李洁, 张丽艳, 赵玉荣, 徐海*. 基于多肽自组装的人工金属酶[J]. 化学进展, 2018, 30(8): 1121-1132.
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摘要

酶在有序介孔材料上的固定化*