1.环境条件对酶吸附的影响

环境条件包括温度、pH、离子强度和缓冲液成分，对酶吸附行为存在决定性的影响。

（1）温度对酶吸附的影响 温度对蛋白质的平衡状态和蛋白质的吸附动力学都有影响。蛋白质吸附的主要驱动力是熵的增加，是由表面吸附的水分子和盐离子的释放，以及来自蛋白质内部的结构重组引起的。因此，在较高的温度下，载体表面吸附的蛋白质的数量一般会增加。

（2）pH对酶吸附的影响 pH决定蛋白质的静电状态。当pH与蛋白质的等电点相同时，酶蛋白负电荷与正电荷的数量处于平衡状态，形成一个中性分子。在低pH条件（pH＜pI）下蛋白质带正电荷，而在高pH条件（pH＞pI）下蛋白质带负电荷。在等电点，蛋白质与蛋白质之间的排斥力是最小的，载体表面可以有较高的堆积密度。若蛋白质与底物具有相反的电荷时吸附速率高，是因为静电吸引促进了蛋白质向表面迁移。然而，在等电点时，固定化酶的负载量一般是最大的。

（3）离子强度对酶吸附的影响 溶液中的离子浓度一般决定溶液中与固定电荷点位的缓冲距离相关联的德拜长度，即等离子体中任一电荷的电场所能作用的距离。等离子体中含有大量正负电荷。由于电荷的同性相斥和异性相吸规律，任一个带电粒子总是被一些异性粒子包围，所以它的电场只能作用在一定的距离内，超过这个距离，基本上就被周围异性粒子的电场所屏蔽了。这个距离即为德拜长度，又称德拜屏蔽距离。等离子体中的两个带电粒子，只在彼此距离小于德拜长度时，才有相互作用的电力。这就意味着离子强度越高，带电实体间的静电相互作用距离越短。结果，带电的蛋白质或蛋白质结构域吸附到带相反电荷的底物上会受到阻碍，而吸附到带相同电荷的底物上却会得到加强。这样的静电效应会影响到吸附动力学。这种对蛋白质点位的有效屏蔽降低了静电性质的侧向相互作用。这可能引起堆积密度的增加、协同效应或者蛋白质与蛋白质之间排斥的消除。此外，高离子强度的条件增加了蛋白质聚合的趋势。

2.蛋白质特性对酶吸附的影响(www.daowen.com)

蛋白质是复杂的生物大分子，由大约20种氨基酸组成。由于组成蛋白质的基本元素的独特性和多样性导致了其特殊的结构和复杂的功能，使得研究它们的吸附行为比较困难。根据蛋白质的特性，比如大小、结构稳定性和组成，可以将蛋白质对于界面的行为分类。为此，小的刚性蛋白质，比如溶菌酶、β-乳球蛋白或者α-糜蛋白酶被称为“硬”蛋白质，意味着在表面吸附时酶结构改变的趋势普遍较小。中等大小的蛋白质，比如血浆蛋白中的清蛋白、转铁蛋白、免疫球蛋白等通常在与表面接触时会导致其构象重整。脂蛋白在结构上是不稳定的，因此对疏水面显示强的亲和性，包括构象重整。相比之下，糖蛋白上高含量的亲水性多糖阻碍糖蛋白在疏水面的吸附。

在蛋白质混合物中，吸附行为通常是运送、吸附和排斥过程的重复。小分子蛋白质比大分子蛋白质扩散快，在早期的吸附阶段中占主要位置。然而，较大的蛋白质在表面的结合力要强，由于有较大的接触面积，较大的蛋白质甚至在表面扩散的过程中能够排斥其他已经吸附的蛋白质，这就是所谓的弗罗曼效应（Vroman effect），即在多种蛋白质的系统中会发生蛋白质分子的交换吸附，较高浓度的蛋白质首先到达并吸附在材料表面，但是它们最终会被高亲和力的蛋白质所取代。

3.载体表面特性对酶吸附的影响

蛋白质表面相互作用，一方面受蛋白质特性的影响，另一方面受载体表面特性的影响。需要考虑的重要参数包括表面能量、极性、电荷和形态。

由于表面张力、极性、电荷和湿润度的不同，蛋白质在表面的黏附能量也不同，这可以直接用原子力显微镜测量。蛋白质对底物的黏附力强弱规律：非极性＞极性，高表面张力＞低表面张力，带电荷的＞不带电荷的。Belfor等假定非极性表面使蛋白质不稳定，从而促进构象的重整，引起内部蛋白质和表面蛋白质很强的相互作用。这就解释了一个相当普遍的实验，该实验发现大多数情况下，在疏水性载体上蛋白质对表面的亲和力增加，而在亲水性载体上蛋白质对表面的亲和力减小。但是糖蛋白的吸附行为是个特殊的例外情况，糖蛋白的疏水性区域埋藏在多糖的内部。糖蛋白大量吸附在亲水性表面，而在疏水性表面分布很稀疏。