酶是一种生物催化剂,与化学催化剂相比具有催化效率高、反应条件温和、高度专一的特点,但由于大多数酶的本质是蛋白质,在较为剧烈的条件下使用时易失活,且难以从反应体系中回收,导致了使用成本的提高。酶固定化技术的出现在很大程度上解决了酶易失活和难回收的问题。酶固定化载体是影响固定化酶性能的一个重要因素。已出现的多种酶固定化载体中,聚合物包被的纳米颗粒由于其比表面积大,传质阻力小并存在大量可用于酶共价固定的活性基团,被认为是酶固定化的有利载体。众多种类的聚合物中,两性离子聚合物被发现可用作蛋白质稳定剂。受此启发,我们制备了高亲水性两性离子聚合物聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA)接枝改性的二氧化硅纳米颗粒(SNPs)载体,记为SNPs-pCBMA。为做进一步比较,还将不带电荷的聚合物聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(pGMA)接枝到SNPs上制备了SNPs-pGMA。对两种聚合物接枝的SNPs进行了多种性质的表征,并将其用于过氧化氢酶和脂肪酶的共价固定(pGMA-CAT,pCBMA-CAT,pGMA-CRL和pCBMA-CRL)。表征结果表明两种聚合物接枝载体均成功制备,而且SNPs-pGMA的聚集状态比SNPs-pCBMA严重。固定化结果显示,由于两性离子聚合物的保护作用,SNPs-pCBMA上两种固定化酶的热稳定性和储存稳定性比SNPs-pGMA上的更高。在50°C高温下处理20 min,pCBMA-CAT和pCBMA-CRL的剩余活性分别为其初始活性的60.5%和60.3%,高于pGMA-CAT和pGMA-CRL(55.6%和48.3%)。两种固定化酶的pH耐受性结果均表明,将酶固定于载体SNPs-pCBMA上有利于提高酶在中性和碱性条件下的耐受性。此外,两种载体上所固定化的酶都具有良好的重复使用性。以上研究结果表明两性离子聚合物pCBMA有利于提高固定化酶的稳定性,其接枝改性的材料是一种酶固定化的理想材料。