將酶與網狀框架材料(reticular frameworks)結合,能夠獲得可以設計和功能化的生物催化體系,提供了有前景的途徑。有鑒于此,中山大學歐陽鋼鋒教授、陳國勝副教授、廣州醫科大學黃思銘教授等綜述報道探討了酶-網狀框架得到的生物復合材料的最新進展。
本文要點:
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重點介紹了多孔網狀框架材料的利用,包括MOF、COF和HOF,總結了通過孔滲透(pore infiltration)和原位封裝(in situ encapsulation)策略調節原位封裝于多孔框架材料之內的酶反應性。
這項綜述強調了如何利用網狀框架材料的孔結構工程、主-客體界面相互作用,創建和調控微環境,這些微環境的設計能夠顯著的影響傳質和酶的構象,因此提高生物催化反應的速率,使得酶具有非天然生物催化反應能力,包括反應底物的選擇性和新型反應活性。
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此外,詳細總結如何利用框架材料的光熱效應改善局部反應溫度和光電效應,因此產生各種光-酶協同反應,這種方式能夠擴展光照下生物催化轉化的功能。這項綜述展示了網狀框架材料能夠作為非常可靠的調控酶催化反應的平臺,實現調控生物催化反應的潛力,能夠為制藥、環境、能源等相關應用領域設計符合可持續發展、高效并且具有選擇性的生物催化反應器提供了途徑。
參考文獻
Linjing Tong, Siming Huang, Guosheng Chen, Gangfeng Ouyang, Integrating Enzymes with Reticular Frameworks To Govern Biocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202421192
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202421192