1-氰基环己基乙酸是抗癫痫药物加巴喷丁的重要前体,可通过腈水解酶一步水解进行制备,其制备过程选择性高、条件温和,是一条非常有前景的生物转化路线。但这个过程中存在催化剂稳定性较差容易失活、难以回收利用等缺点。为了解决这些问题,本论文首先通过单因素实验对影响静息细胞在体系中反应稳定性的因素进行了逐一探究,发现体系中高浓度产物是影响静息细胞稳定性的主要因素;对反应体系中游离酶与菌体残余活力进行了探究,发现在不同底物浓度下,随着体系中产物浓度的提高,细胞的活力降低。在高底物浓度下催化反应主要依靠静息细胞的残余活力,游离酶在较低产物浓度下仍具有一定的催化活力,当反应时间增长时,体系中产物浓度提高,其活力受到抑制,几乎失去催化能力;测定了腈水解酶在不同产物浓度下的表观动力学,发现1-氰基环己基乙酸对该腈水解酶的抑制类型为竞争性抑制。通过固定化方法对比,添加剂的筛选,选择了在聚乙烯亚胺-戊二醛交联法基础上添加碳酸盐以提高酶活收率的固定化方法。进一步对碳酸盐浓度、交联剂用量进行优化,发现当碳酸氢钾、碳酸钾和碳酸氢铵浓度分别为200 mM、150 mM和100 mM,交联剂浓度分别为3%PEI(5%w/w),1%GA(25%w/w)时其酶活回收率最优,分别为65.0%、69.8%和64.4%。考察了固定化细胞催化的最适pH、温度及温度稳定性。三种不同无机盐添加的固定化细胞其最适催化pH都为7.0。添加碳酸氢钾、碳酸钾和碳酸氢铵盐的固定化细胞,其最适催化温度分别为60 ℃,60 ℃和50 ℃,在40 ℃下的半衰期分别为182.4 h,203.8 h和115.5 h,是相同条件下静息细胞半衰期的1.94,2.17和1.23倍。在750 mM底物浓度下,由于对高产物浓度不耐受,添加了碳酸盐的固定化细胞未表现出更优的操作稳定性。在确保每批次反应时间不变,与传统固定化细胞相比回收率不变的情况下提高交联剂浓度,对固定化细胞进行操作稳定性检验,添加了碳酸钾的固定化细胞反应13批次转化率为93%,添加了碳酸氢钾的固定化细胞反应12批次转化率83%,相较于传统固定化细胞(反应第9批次转化率90%),显示了更好的操作稳定性。最后研究了固定化细胞的稳定性,发现在干燥储藏时,固定化细胞的活力与其含水量有关。通过常温干燥和真空干燥两种不同干燥方法得到的催化剂均其活力均只有干燥前的20%左右。对文献中报道的几种保存稳定剂进行筛选,发现保存体系中的亚硫酸钠或硫酸铵的存在对固定化腈水解酶活力具有稳定作用,有利于其储藏稳定性。进一步对亚硫酸钠和硫酸铵两种保存体系进行优化,确定了亚硫酸钠保存体系:0.6 M亚硫酸钠、pH 7.0、20 ℃以及硫酸铵保存体系:10%硫酸铵、pH 6.5、-20 ℃的最优保存条件。最后比较了两种保存体系下固定化细胞的储藏稳定性,10%硫酸铵体系保存的固定化细胞在28天内未见明显活力下降,显示了更优的储藏稳定性。