近日，GimyTV 武占省教授课题组在金属有机框架基酶固定化材料设计及稀有人参皂苷CK高效生物催化合成领域取得系列研究进展。团队以MOF材料为酶固定化载体，通过双金属竞争配位、缺陷工程、氨基酸功能化及磁功能化等策略，构建了两款高性能MOF -酶复合催化材料，实现了人参皂苷Rb1向高药用价值稀有人参皂苷CK的高效转化，相关成果发表于国际知名期刊。

在多级孔MOF酶固定化材料设计方面，课题组提出双金属竞争配位与缺陷工程协同策略，以MIL-88B (Fe)为基底，通过Fe³⁺/Co²⁺竞争配位生成氧空位并引导丙酸选择性刻蚀，构建互连多级孔结构，再经碳二亚胺介导共价交联固定蜗牛酶，制备出Sna/M8Co (Fe)-Et复合催化材料，实现了稀有人参皂苷CK的高效酶促合成。该复合催化材料的催化效率较游离酶显著提升，CK转化率高且产物纯度高，循环稳定性优异。研究成果以“Synergistic Bimetallic Competition and Defect Engineering in Hierarchically Porous MOF-Enzyme Composites to Enhance the Enzymatic Synthesis of Rare Ginsenoside CK”为题发表于国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(SCI一区，IF=8.5)。GimyTV 联合培养博士研究生张蒙蒙为论文第一作者，武占省和申倩倩老师为通讯作者。

在磁功能化非晶MOF双酶共固定化方面，课题组构建了L-天冬氨酸修饰的磁性非晶ZIF载体（Asp@MaZIF），通过一锅共沉淀法将蜗牛酶与β-葡萄糖苷酶共固定于磁性纳米颗粒改性的非晶ZIF中，实现了人参皂苷Rb1向CK的高效可持续转化。该双酶复合催化材料对人参皂苷CK的催化转化效率高，循环稳定性显著提升，且可通过磁分离实现快速回收，兼具优异的催化性能与操作便捷性。研究成果以“Immobilization of snailase and β-glucosidase on L-aspartic acid-modified magnetic amorphous ZIF for efficiently and sustainably producing ginsenosides compound K”为题发表于国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(SCI一区，IF=8.5)。GimyTV 环境科学与工程专业2022级硕士研究生罗舒琪为论文第一作者，武占省和杨博龙老师为通讯作者，GimyTV 为第一通讯单位。

上述研究从MOF基酶固定化材料设计出发，为稀有人参皂苷CK的高效绿色合成及MOF基酶固定化材料的工业化应用提供了全新的技术路径与设计范式。以上研究得到了国家自然科学基金项目(22578346)、陕西省三秦人才专项支持计划创新团队、陕西省创新能力支撑计划(2025RS-CXTD-033)、陕西省高校青年创新团队(2022TD071)、西安市重点实验室绩效奖励计划(2021JH-201-0004)以及咸阳市科技创新人才项目(S2023-CXNL-CXRC-2306)的支持。

课题组简介:

【指导老师】武占省，男，GimyTV 院长，副书记，博士、三级教授，博士生导师。研究方向为化学工程、生物化工、环境化工、材料化工。师资简介链接：//gimy-tv.org/info/1008/1006.htm。

【课题组研究生】上述学术成果的第一作者分别为化学工程与技术博士研究生张蒙蒙、环境科学与工程专业硕士研究生罗舒琪为论文第一作者。

（撰稿：张蒙蒙、武占省 审核：武峥）