以生物酶为核心的催化技术具有过程高效（物耗低、原子经济性高）、反应温和（能耗低）、环境友好等特点，是绿色化工的重要发展趋势之一。然而，游离酶易受对外界环境（如高温、强酸/强碱）影响而失活，且难于回用，使其在实际应用过程中受到严重限制。固定化酶技术是维持酶活性和稳定性的常用策略，常用方法包括吸附法、交联法、共价结合法和包埋法等。直接吸附法是一种简单而有效的固定化酶方法。理想的吸附材料应具有发达的孔道结构、高的比表面积和适宜的酶亲和力，以保证酶快速、稳定、高的负载以及反应物与底物的快速扩散。目前，纳米技术的发展为酶提供了大量的“理想”吸附材料。通过调控吸附材料的拓扑结构和化学结构，可提升酶的固载率、催化效率和稳定性。然而，多数吸附材料存在比表面积较低且孔径过小，从而导致酶吸附速率低、负载量小、底物与产物传递速率低等问题。此外，酶在反应过程中直接暴露，易受剪切力影响而脱落。因此，迫切需要开发新型吸附材料，实现酶快速、高效、稳定吸附，提升吸附法固定化酶的催化效率。近日，天津大学姜忠义团队采用硬模板法，利用金属有机框架（Metal-OrganicFrameworks,MOFs）为模板，制备了一种新型多级结构的纳米材料-开口有机硅纳米囊（CrackledOrganosilicaNanocapsules,CONs）。纳米囊的“裂口”，可使酶吸附于其内外表面，集吸附和包埋的优点于一体，提高了酶的吸附速率和固载率，降低了酶的泄露。反应过程中，该“裂口”还促进了反应物和产物的快速扩散，提升了酶促反应速率。与传统的封闭纳米囊相比，开口纳米囊作为固定化酶载体，表现出更高的酶载量、更低的酶泄露和更高的酶活性。脂肪酶作为一种重要工业酶，已被广泛应用于水解、酯化、酯交换等多种反应。相比其他酶，脂肪酶能较好地固定在含有疏水区域的材料上。疏水区域可促使脂肪酶“盖子-活性区域”打开，从而激活酶。在本研究工作中，开口纳米囊由有机硅组成，其中-(CH2)3-SiO-属疏水基团。通过直接吸附，将脂肪酶固定在开口纳米囊内外表面。实验结果表明，开口纳米囊的酶固载量可达.0mgg-1，比封闭纳米囊提升%。通过比较二者在催化对硝基苯基棕榈酸酯(p-NPP)水解反应的性能，发现当达到平衡时开口纳米囊固定化脂肪酶的催化活性保持在60%以上，比封闭纳米囊提升%。此外，开口纳米囊固定化脂肪酶在碳酸甘油酯合成过程表现出良好的催化活性和循环稳定性。综上所述，本文报道了首例开口有机硅纳米囊及其制备方法，并将其用于生物酶的直接吸附。相比传统封闭纳米囊，开口纳米囊固定化酶表现出更高的酶载量、更低的酶泄露和更高的酶活性。相关工作发表在Chem.Commun.上，并被遴选为当期封底（BackCover）进行报道。该成果第一作者是天津大学硕士研究生霍倩，通讯作者是天津大学姜忠义教授、石家福副教授。原文（扫描或长按
