酶在各种各样的工业中起着关键作用。它们不仅可以加快生产速度,还可以提高质量、减少浪费和优化产品产量——确保更高的成本效益和更高的盈利能力。酶和底物就像锁和钥匙一样相辅相成,只有形状合适的底物才会被酶转化。这就是酶的特殊作用。
酶有助于化学反应的发生。它们要么催化(引起)要么加速化学反应,帮助将原材料转化为其他产品,比如发酵用于生物制药、燃料乙醇、葡萄酒和啤酒生产。酶被纳入洗涤剂和动物饲料配方。无论反应类型或成品如何,酶的质量、活性和稳定性都是实现预期结果的关键。
酶活性是酶反应的速率,通常表示为每时间单位内底物转化(或产物形成)的单位。酶的活性取决于许多因素。因此,测量酶活性是一项精确的工作,需要技术知识、技能和技术,以及现代实验室仪器。
酶测定是测量酶反应速率(酶活性)的实验室方法。这些分析也有助于发展分析技术和研究酶的催化机制。它们对酶动力学和酶抑制的研究具有重要意义。通常通过测定添加辅酶激活或不激活的酶活性来进行测定。活性可以通过测量反应过程中底物或产物浓度的变化来监测。
酶动力学是研究由酶催化的化学反应。在酶动力学中,技术人员测量反应速率,并研究不同条件下反应的影响。研究一种酶的动力学可以揭示这种酶的催化机制,它在代谢中的作用,它的活性是如何被控制的,以及药物或激动剂是如何抑制酶的。
酶的测定可以是直接的、间接的或耦合的。在直接测定的情况下,底物被添加到样品中,最终产物被确定,底物或测定试剂被酶直接修饰。信号是通过与另一种试剂或另一种反应相互作用产生的。
开发一种可靠的酶测定或酶活性的分析方法涉及许多不同的步骤。总的来说,方法开发是乏味和耗时的。方法开发首先通过实验设计(DoE)确定关键的方法变量,这需要多组样品来测试酶活性。每种酶类型的灵活方法参数:测量波长、空白测量、缓冲液添加、试剂添加、底物添加、酶特异性孵育温度、酶特异性孵育时间和数据收集持续时间,都使酶测定方法的开发和方法从研发(R&D)到QA/QC实验室的转移更加简单可靠。
根据酶的类型及其敏感性,使用了许多不同的分析方法。大多数酶分析是基于光谱技术,其中最常用的两种是吸收和荧光。
基于光度法、荧光法、96孔、384孔、甚至1536孔格式微孔板的酶分析提供了传统分光光度计的高通量替代方案。使用200μL的分析量可以方便地进行高通量分析,通常用于生命科学应用。然而,微孔板法存在温度稳定、吸收校正和边缘效应等问题。
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