将酶与网状框架材料(reticular frameworks)结合,能够获得可以设计和功能化的生物催化体系,提供了有前景的途径。有鉴于此,中山大学欧阳钢锋教授、陈国胜副教授、广州医科大学黄思铭教授等综述报道探讨了酶-网状框架得到的生物复合材料的最新进展。
本文要点:
(1)
重点介绍了多孔网状框架材料的利用,包括MOF、COF和HOF,总结了通过孔渗透(pore infiltration)和原位封装(in situ encapsulation)策略调节原位封装于多孔框架材料之内的酶反应性。
这项综述强调了如何利用网状框架材料的孔结构工程、主-客体界面相互作用,创建和调控微环境,这些微环境的设计能够显著的影响传质和酶的构象,因此提高生物催化反应的速率,使得酶具有非天然生物催化反应能力,包括反应底物的选择性和新型反应活性。
(2)
此外,详细总结如何利用框架材料的光热效应改善局部反应温度和光电效应,因此产生各种光-酶协同反应,这种方式能够扩展光照下生物催化转化的功能。这项综述展示了网状框架材料能够作为非常可靠的调控酶催化反应的平台,实现调控生物催化反应的潜力,能够为制药、环境、能源等相关应用领域设计符合可持续发展、高效并且具有选择性的生物催化反应器提供了途径。
参考文献
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