【摘要】脂肪酶是一种重要的工业酶，在药物合成、乳品工业等领域有着广阔的应用前景，但在实际应用中，游离酶存在价格高、稳定性差、难以重复使用等缺点。疏水性有机硅纳米载体具有比表面积高、稳定性强、孔容大等优点，能与脂肪酶相互作用，快速暴露活性位点，增强脂肪酶的活性和稳定性，因此可以作为固定化脂肪酶的理想载体。基于此，本研究致力于设计合成新型疏水性有机硅纳米粒子，利用其作为载体固定化脂肪酶，提高脂肪酶稳定性并实现重复使用，最终应用于十二烷基乙酰丙酸酯的合成。 本论文的研究工作主要包括以下三个方面：（1）在水/环己烷双相中成功制备了表面垂直分散纳米管的疏水性病毒状有机硅纳米花（VOSNs），并采用共价键合法制备了固定化酶（CALB@VOSNs），并分别对其进行了表征。为了比较无机硅和有机硅材料固定化脂肪酶的稳定性，制备了病毒状无机硅纳米花（VSNs）用于固定化脂肪酶（CALB@VSNs）。结果表明，CALB@VOSNs的pH稳定性、热稳定性、有机溶剂耐受性和储存稳定性明显优于CALB@VSNs和游离酶。此外，还将CALB@VOSNs用于催化乙酰丙酸（LA）与十二醇的酯化反应。 在温度50 ℃、LA/十二醇摩尔比1:10、反应时间20 h的条件下，LA转化率最高可达81.03%，重复使用9次后LA转化率仍有75.69%，高于相同条件下CALB@VSNs的LA转化率（60.61%）和商业脂肪酶N435的LA转化率（29.83%）。
（2）为提高分离效率，以四氧化三铁为核心，成功制备了核壳结构的磁性介孔有机硅纳米花（），采用吸附法制备固定化脂肪酶（CALB@），并对其进行了表征。结果表明，CALB@具有良好的磁响应度（28.32 emu/g）。与游离酶和CALB@MMSNs（以磁性介孔无机硅纳米花为载体制备的固定化酶）相比，CALB@的pH稳定性、热稳定性、有机溶剂耐受性和储存稳定性均有明显提高。在最佳反应条件下（温度50℃、LA/十二醇摩尔比1:10、反应时间22 h），CALB@在合成十二烷乙酰丙酸中的LA转化率为85.05%。 重复使用9次后LA转化率仍保持在68.94%，高于同等条件下N435（29.83%）和CALB@MMSNs（58.60%）的LA转化率。（3）在外加磁场条件下，成功制备了疏水核壳磁性介孔无机二氧化硅纳米链（），采用吸附法制备了固定化酶（CALB@），并分别对其进行了表征。与游离酶和CALB@（以核壳磁性介孔无机二氧化硅纳米链为载体制备的固定化酶）相比，CALB@的pH稳定性、热稳定性、有机溶剂耐受性和储存稳定性均有明显提高。此外，CALB@还作为催化剂合成了乙酰丙酸十二酯。 在温度50℃、LA/十二醇摩尔比1∶10、反应时间22 h时，LA转化率最高可达92.62%，重复使用9次后LA转化率为70.30%，高于相同条件下N435（29.83%）和CALB@（67.40%）的LA转化率。