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磷酯键及肽键的水解在食品加工、生物制药等领域具有重要的理论意义及应用价值，设计合成具有高度稳定性及催化活性的人工模拟酶是未来催化研究工作的重要方向。壳聚糖是地球上第二大可再生资源，享有“万能多糖”的美誉，其分子内含有大量可被修饰的活性基团，可以通过化学改性制备各种功能材料。本研究以负载1,4,7,10-四氮杂环十二烷(cyclen)的氯甲基壳聚糖树脂(MCRC)为载体，分别与Mg(II)、Cu(II)、Zn(II)、Fe(II)、Fe(III)、Ce(III)、Ce(IV)等金属离子配合，得到7种以不同金属离子为催化中心的氯甲基壳聚糖金属配合物树脂，并对树脂的理化性质、催化活性等进行探讨，结果如下：1）通过对对硝基苯磷酸二钠(PNPP Na2)及牛血清蛋白(BSA)的水解实验发现，MCRC-Ce(III)在水解磷酸单酯键及肽键方面，其催化性能均优于其它6种树脂。利用SEM、FTIR、DSC、XRD等对其结构进行表征，证明了MCRC-Ce(III)中活性基团及cyclen-Ce(III)骨架的存在，且其表面致密光滑，粒径均匀规整，平均粒径为500μm左右，具有较大的比表面积，能为底物提供较多的结合位点，为其催化性能奠定了坚实的基础。2）以PNPP Na2及pBR322DNA为底物，研究MCRC-Ce(III)对磷酸单酯键及磷酸二酯键的水解能力。结果表明，MCRC-Ce(III)在生理条件下能够显著加速PNPPNa2的水解，在4min时表观速率常数(Kobs)=8.39×10-2M·min-1，是同等条件下PNPPNa2自身水解速率的807倍。重复使用6次后，仍能保持97.8%的催化能力。此外，MCRC-Ce(III)在生理条件下同样能够显著加速pBR322DNA由双螺旋型向缺刻型及直线型转化。3）以BSA、肌红蛋白(Mb)、溶菌酶(LZM)为底物，研究MCRC-Ce(III)对肽键的水解能力。结果表明，在生理pH，60℃条件下，MCRC-Ce(III)可分别在24h及12h内将BSA及Mb水解88%及83%以上，在50℃条件下，经10h对LZM的水解率高达97%。MCRC-Ce(III)对BSA、Mb及LZM的水解速率表观常数(Kobs)分别为7.05、16.70及36.80×10-2M·h-1，对应的最大反应速率常数(Vmax)分别为17.56、22.46、37.60×10-2M·h-1。MCRC-Ce(III)的催化活性是通过各部位相互协调实现的，其水解动力学行为符合米氏反应机理，重复使用6次后，对BSA及Mb仍能保持80%及90%以上的催化活性，具有良好的稳定性。MCRC-Ce(III)对BSA、Mb及LZM的最适催化pH值均为6.0，且在5.0~8.0范围内均具有较高的反应速率，与常规食品体系中pH范围较一致。综上所述，MCRC-Ce(III)作为一种新型固定化金属模拟酶，能够有效促进磷酯键及肽键的水解，并且可以打破温度及pH对天然酶促反应的限制，具有广阔的前景，适于工业中的规模化应用。