磁性纳米复合材料固定化酶的研究进展

韩 林，侯忠毕，张 敏，胡月月，姜 涛，李 健

(天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457)

酶是生命体中最重要的大分子之一，其催化效率高、专一性强、反应条件温和，极具科学研究价值和工业应用意义[1]。但是大多数酶分子稳定性差、在极端条件下易失活，在均相催化中与底物/产物分离困难，导致生产成本高，所以酶促反应在工业化发展中严重受到限制[2]。相对于游离酶，固定化酶与其他材料结合，可提高酶的稳定性、易于分离，解决限制其进一步发展的瓶颈问题，所以固定化酶技术在工业化生产中的应用显得尤为重要[3-4]。随着纳米技术的飞速发展，新材料的开发为固定化酶提供了更广阔的平台[5-6]。磁性纳米材料不仅具有比表面积大、表面易于修饰、与酶分子尺度相近等纳米材料的优点，而且更具有独特的磁学性质，同时它还可以与多种材料复合，解决单一材料在固定化酶领域所存在的缺陷问题。因此，磁性纳米复合材料在固定化酶领域内得到广泛的研究[7-8]。本文中，笔者对近年来磁性纳米复合材料在固定化酶领域的应用进行系统分析，以期对固定化酶的应用提供参考。

1 磁性纳米复合材料

近年来，磁性纳米材料已经成为重要的纳米材料[9]。大量的高磁性材料，如四氧化三铁(Fe3O4)、氧化锰(MnO)、铁铂合金(FePt)等已经大量应用在反应催化[10]、生物医学[11]、成像[12]及数据存储[13]等领域。

磁性纳米材料可以通过外部磁场给药物和生物分子提供引导传递力量，进而达到固定和分离磁性标记生物实体的目的[14-16]。……