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酶作为一种生物催化剂,具有立体选择性、区域选择性,特别是在高温下或在有机溶剂中容易失活,不能大量应用在工业和医药等领域。由于酶可以在常温、常压等温和的反应条件下高效地催化反应,一些难以进行的化学反应能在酶的催化下顺利地完成。酶一般必需在温和的条件下才有的催化作用在实际运用中也就带来了很多问题,从而限制了酶制剂产品的使用和开发,固定化酶就是在这种情况下产生的。通过固定化,多次重复使用,降低了生产成本,减少了操作的复杂性,同时固定化酶的耐高温和耐酸碱能力也有所提高。以三嵌段共聚物表面活性剂P123形成的聚集体为模板剂,在酸性水热环境下合成棒状介孔材料SBA-15。通过SAXRD、N2吸附-脱附、FT-IR、TEM和SEM对样品进行了表征,结果表明静止状态下所合成SBA-15介孔材料具有长程有序的六方状介孔结构,样品形貌呈现规则的棒状结构,其棒的长度大约为1–2μm,宽度大约为0.3μm。样品具有较高的比表面积490 m2g-1、孔体积1.04 cm3g-1,孔径为7.63 nm,对于粒径为4.6×2.6×1.1 nm3的脂肪酶分子很容易进入到介孔材料的孔道中。以棒状介孔材料SBA-15为载体对PPL进行固定化,通过SAXRD、N2吸附-脱附、FT-IR对介孔材料SBA-15固定化PPL样品进行了表征,结果表明脂肪酶的进入并没有破坏棒状介孔材料SBA-15孔道的结构。脂肪酶催化三乙酸甘油酯水解时,主要研究了催化活性、热稳定性和重复利用次数。与自由酶相比,固定酶的耐碱性和耐高温能力都有所提高。特别是在60 oC条件下,固定化酶的热稳定性要比自由酶的稳定性好。由于酶的泄露,在重复利用5次后,固定化酶的活性仍有其最初活性的32%。在酸性水热环境下以P123为模板剂、TEOS为硅源合成了光纤状的介孔材料SBA-15,通过SAXRD、N2吸附-脱附、TEM和SEM对样品进行了表征、分析。结果表明合成的光纤状的SBA-15介孔材料具有长程有序的六方介孔结构,主要由大约长为1.0μm、宽约为0.5μm棒状结构聚积而组成,样品形貌呈现规则的光纤状结构。以光纤状介孔材料SBA-15为载体对PPL脂肪酶进行固定化,主要研究了不同固定时间0–36 h和不同缓冲溶液的pH = 5.0–10.0对脂肪酶分子物理吸附的影响,酶的最大固定量为926 mg g-1,但其酶活性却不是最大,固定酶最大催化活性为pH = 6.0和3 h。固定酶和自由酶催化三乙酸甘油酯水解的最佳pH值都为7.0,但固定酶却有较宽的pH适应范围(6.0–9.0)。我们同时也研究了固定化酶的热稳定性和重复利用次数,在60 oC条件下,固定化酶的热稳定性比自由酶的稳定性好,固定化酶在催化水解2 h仍保留最初酶活的42%,而自由酶在反应进行1 h时的活性却只有最初酶活的28%。由于酶的泄漏,在重复利用5次后,固定化酶活性可保持最初活性的40%。