非水介质对酶活性的影响-水活度与酶活性-主管药师考试复习资料
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热力学水活度(thermodynamicwateractivity,αw)是指在特定温度和压力条件下,有机溶剂反应体系中酶的活性与水含量的关系的―种描述。αw是反应体系巾水的摩尔分数χw与水活度系数γw的乘积,唪αw=γwχw。γw是溶剂疏水性的函数,溶剂疏水性越大,γw越大。在平衡状态时,反应体系中各组分(酶、溶剂、底物和产物等)的αw是相同的。酶活性与反应体系的热力学水活度直接相关,例如米赫毛霉脂肪酶(Mucormieheilipase)在水活度为0.55时,在不同极性的溶剂中都表现出最高的酶活性,其中在正己烷溶剂中活性最强,有机溶剂中过多的水或过少的水都会影响酶活性。Valivety等对不同来源的5种脂肪酶进行了研究,发现酶的催化活性与水活度相关,但是不同酶在相同有机溶剂中的最佳水活度值不同,这可能是由于酶分子结构的差异性所造成的。北京张博士医考搜集整理水活度或水含量的增加会导致酶催化反应中某种底物rm值的增加,例如在二嚅烷溶剂中,聚乙二醇修饰的枯草杆菌蛋白酶(PEG-subtilisin)催化丁酸乙烯酯3与正己醇4酯交换生成丁酸已酯5。由于在酯化反应中,水是一种抑制剂,它与底物竞争酰基-酶中间体,促进逆反应。因此,在有机溶剂反应体系中,亲核性试剂的rm会随水含量的增加而增加,例如枯草杆菌蛋白酶(subtilisin)对正己醇的表观Km(即Km.唧)随水浓度增加而增加,而酰化试剂丁酸乙烯酯的Km不受溶剂的影响(表5-2)。因此,水活度(珥y)值将影响水解酶催化酯化或转酯反应的平衡。张博士医考论坛bbs.guojiayikao.com
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