金属配位聚合物(CPs)被视为一种具有前景的酶固定化材料。本文通过添加2-甲基咪唑(2MIm)作为有机配体,与金属锆离子在水相中通过原位自组装构建金属有机配位聚合物(Zr-2MIm),并对其应用进行探索。主要研究结果如下:1.探索了在水相中锆离子与2-甲基咪唑原位自组装形成有机配位聚合物的条件。通过控制各种条件的实验,结果表明高缓冲液浓度和碱性缓冲液,有利于该配位聚合物的形成。元素分析证明了一个Zr4+与1.5个2MIm通过配位作用形成无定型配位聚合。之后选取姜黄素还原酶(CurA)作为模型酶进行原位自组装,表征实验证明酶被成功封装在复合材料内。通过性能测试发现CurA@Zr-2MIm对底物具有较高的亲和力。在高温和强酸性条件下贮存1h后,固定化酶仍保持较高活性。此外,CurA@Zr-2MIm在室温下具有长期贮存稳定性。2.Zr-2MIm中Zr4+是不饱和的,有利于与六组氨酸标记酶的配位作用而特异性吸附酶。利用该特性构建了酶分布清晰的酶促反应器,首先通过原位自组装封装6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)用于NADPH再生,封装的G6PD具有卓越的储存稳定性和良好的pH和温度耐受性,催化性能优越。然后,复合材料通过配位相互作用捕获带有his标签的α,β-不饱和酮还原酶在其表面,从而得到多酶反应器。对该反应器的催化性能测试发现高温下仍然能保持高活性、较好的pH稳定性和重复使用率。3.为了解决固定化酶难以回收的问题,以Fe3O4作为载体,在其表面包覆一层Zr-2MIm形成一种磁性纳米载体(Fe3O4@Zr-2MIm)。通过基因工程的手段成功的表达和纯化出了两种带有his标签的蛋白。利用Zr-2MIm吸附his标签蛋白,制备出了磁性固定化酶。对固定化条件进行了探索,发现在25℃下反应30min的固载率最高。值得注意的是,固载后的酶的活性相较于游离酶,活性增加了 1.8倍。固定酶还具有良好的稳定性,对不同pH和温度都显示出良好的耐受性。此外,固定化酶在经6次循环后,仍具有约50%以上的活性,证明该固定化酶可以有效地回收利用。