CN115340992A - 固定化载体及其制备方法、光酶催化剂及制备方法和应用、手性醇的合成方法 - Google Patents

固定化载体及其制备方法、光酶催化剂及制备方法和应用、手性醇的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种固定化载体及其制备方法、光酶催化剂及其制备方法和应用、手性醇的合成方法，该固定化载体能够固定非特异性过氧合酶，其包括基体，以及包覆在所述基体外的生物涂层；所述基体为具有生物相容性的半导体光催化剂，且所述半导体光催化剂具有开裂的介孔结构。采用本发明的固定化载体固定非特异性过氧合酶合成的光酶催化剂具有高效光催化性能且酶活性持久，在合成手性醇中，可以实现高效光酶耦联催化。

Description

固定化载体及其制备方法、光酶催化剂及制备方法和应用、手 性醇的合成方法
技术领域
本发明属于材料合成技术领域，特别涉及一种新型TiO2基光辅助载体固定化非特异性过氧合酶，本发明也涉及以上光酶催化剂的制备方法，以及该光酶催化剂合成手性醇的应用。
背景技术
21世纪以来，随着医药行业的快速发展与进步，手性制药得到了广泛的关注。对于手性药物，一个异构体可能是有效的，而另一个异构体可能是无效甚至有害的。手性制药就是利用化合物的这种原理，开发出药效高、副作用小的药物，提高药物的专一性，因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值。传统的合成方法有化学合成和天然提取两种方法。化学合成具有环境不友好、反应条件苛刻等缺点。而天然提取依赖于自然资源，破坏生态环境。
在近几年的研究中，生物酶对手性化合物的合成具有环境友好、催化高效、选择性高等优点，酶催化作为一项高效、绿色、可持续的催化技术，已被广泛研究并应用于食品、药品以及精细化学品等制备领域。
非特异性过氧合酶(Unspecific preoxygenase，UPO，EC 1.11.2.1)是一类源于真菌的氧化酶，属于血红素氧化酶家族，主要存在于双核菌亚界和高等真菌界的子囊菌门和担子菌门中。UPO可催化非活化C-H键的羟基化、C＝C键的环氧化和硫醚类物质磺化等不同类型的反应，且产物具有区域选择性和立体选择性，被认为是有机化合物氧化功能化的新一代生物催化剂。研究表明，UPO的底物达300余种。因此，UPO被认为是可以选择性氧化有机化合物的一种高效生物催化剂。UPO已经在不同类型的反应中得到了全面的研究，包括芳香族化合物和杂环化合物的氧化、烯烃的环氧化以及脂肪族化合物的羟基化等。
通过UPO催化非活性C-H键得到手性醇，手性醇在药物工业中应用广泛，可分别作为合成(R)-氟西汀、(R)-沙丁胺醇等多种治疗神经***、心血管等疾病的手性药物的重要中间体。但游离酶对环境的耐受性差，不能重复使用大大限制了在工业上的广泛应用。利用固定化酶技术可以将游离酶借助物理或化学作用固定在载体上，尽量避免酶在反应体系或反应过程中的失活，进而提高酶的稳定性并实现重复使用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种固定化载体，以固定非特异性过氧合酶合成具有高效光催化性能且酶活性持久的光酶催化剂，在合成手性醇中，可以实现高效光酶耦联催化。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种固定化载体，能够固定非特异性过氧合酶，所述固定化载体包括基体，以及包覆在所述基体外的生物涂层；所述基体为具有生物相容性的半导体光催化剂，且所述半导体光催化剂具有开裂的介孔结构。
本发明的固定化载体采用半导体光催化剂做基体，基体上的开裂的介孔结构良好的光化学性能和光催化性能，基体受到光激发后产生电子空穴对，具有还原性的电子与超氧自由基(·O2-)反应生成H2O2，H2O2可以作为氧供体激活非特异性过氧合酶，同时包覆在所述基体外的生物涂层可以有效的保护酶分子，并提高光催化性能。采用本发明的固定化载体与非特异性过氧合酶结合，在合成手性醇中，可以实现高效光酶耦联催化。
进一步的，所述基体为二氧化钛团簇；所述生物涂层为接枝在二氧化钛上的羧甲基-β-环糊精。
本发明还提出了一种固定化载体的制备方法，包括以下步骤：
制备二氧化钛：将聚醚F127溶解在四氢呋喃中，搅拌过程中加入浓盐酸、冰乙酸、钛酸丁酯和水得到混合物；将所述混合物烘干，得到溶胶；将所述溶胶在高压釜中反应，反应温度为65-75℃，得到反应液；将所述反应液冷却至室温，离心分离得到沉淀物，将所述沉淀物用去离子水和乙醇洗涤，而后真空烘干得到二氧化钛；
二氧化钛表面接枝羧甲基-β-环糊精：将所述二氧化钛和羧甲基-β-环糊精分散于超纯水中，加入磷酸盐缓冲液预调pH为5.5-6.5；将氰胺水溶液滴入混合物中，搅拌分散，在85-95℃油浴中回流，得到白色沉淀；将所述白色沉淀离心分离，而后用去离子水洗涤，在40-50℃温度下干燥，得到所述固定化载体。
本发明进一步提出了一种光酶催化剂，所述光酶催化剂包括上述的固定化载体，所述固定化载体上固定有非特异性过氧合酶。
本发明提出了一种光酶催化剂的制备方法，将上述的固定化载体与非特异性过氧合酶溶液混合，使非特异性过氧合酶固定于所述半导体光催化剂上，而后离心分离去除溶剂得到所述光酶催化剂。
进一步的，所述非特异性过氧合酶溶液的初始浓度为0.005-0.08mg/mL；和/或，所述固定化载体和所述非特异性过氧合酶溶液混合采用摇床混合，时间0-90min。
本发明还提出了上述的光酶催化剂在手性醇合成中的应用。
本发明将上述的光酶催化剂用于手性醇的合成，可实现手性醇在药物工业中的广泛应用，且该光酶催化剂具有良好的催化性能，原料易得，制备方法简便，成本低，对酶的利用率高，具有良好的实用性。
本发明进一步提出一种手性醇的合成方法，包括以下步骤：
将上述光酶催化剂分散到底物溶液中；将上述溶液密封，在黑暗中搅拌均匀；然后放入光照环境进行催化反应，即可制得。
进一步的，所述底物包括苯乙烷、苯丙烷、苯丁烷、1-乙基-2氟苯、1-乙基-3氟苯、1-乙基-4氟苯、1-乙基-2氯苯、1-乙基-3氯苯、1-乙基-4氯苯、1-乙基-2溴苯、1-乙基-3溴苯、1-乙基-4溴苯、1-乙基-2甲苯、1-乙基-3甲苯和1-乙基-4甲苯中的至少一种。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的固定化载体合成光酶催化剂制备流程图；
图2为本发明的光酶催化剂的制备及合成手性醇的流程图；
图3为不同形态和条件的催化剂用于合成(R)-苯乙醇效果的对比图；
图4为本发明实施例1制备的dTiO2光催化剂的SEM图；
图5为本发明实施例1的dTiO2-CD光催化剂的TEM和HRTEM图；
图6为本发明实施例1的光酶催化剂的TEM-Mapping图；
图7为本发明应用例1合成(R)-苯乙醇的重复使用结果图；
图8为本发明的光酶催化剂合成(R)-苯乙醇的原理图；
图9为本发明的固定化载体的基体氮气吸附脱附等温曲线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外，除本实施例特别说明之外，本实施例中所涉及的各术语及工艺依照现有技术中的一般认知及常规方法进行理解即可。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种固定化载体，能够固定非特异性过氧合酶，固定化载体包括基体，以及包覆在基体外的生物涂层；基体为具有生物相容性的半导体光催化剂，且半导体光催化剂具有开裂的介孔结构。
本发明的固定化载体采用半导体光催化剂做基体，基体受到光激发后产生电子空穴对，具有还原性的电子与超氧自由基(·O2-)反应生成过氧化氢(H2O2)，H2O2可以作为氧供体激活非特异性过氧合酶，同时包覆在基体外的生物涂层可以有效的保护酶分子，并提高光催化性能。经电子显微镜(SEM)观察，本发明的固定化载体的基体是具有开裂形状的分子团，其直径尺寸为1.5-2.5μm。通过氮气吸附脱附等温曲线分析了所述基体为二氧化钛团簇的比表面积合孔径分布。从图9中可以看出基体的等温线呈现出具有H3型滞后环的特征IV型等温线，表明基体具有松散的裂隙状孔洞和有序的介孔网络结构，介孔孔径为10-20nm，非特异性过氧合酶，基体的结构示意图如图1中的dTiO2所示，电子显微镜(SEM)图所显示的结构如图4所示。
基体上的介孔结构可使酶进入孔内，保护酶不受外界影响而失活，有利于保持酶的活性和提高酶的利用率。采用开裂形状的结构可以提高半导体光催化剂在可见光下的利用率，具有良好的光化学性能和光催化性能。本发明的固定化载体在基体外包覆有生物涂层，生物涂层可以在光催化过程中保护非特异性过氧合酶，同时提高光催化性能。本发明的固定化载体的结构示意图如图1中的dTiO2-CD所示。采用本发明的固定化载体与非特异性过氧合酶结合，可以制备光酶催化剂，光酶催化剂的结构示意图如图1中的UPO@dTiO2-CD所示。在合成手性醇中，采用该光酶催化剂可以实现高效的光酶耦联催化。
进一步上述基体可以优选为二氧化钛团簇；生物涂层优选为接枝在二氧化钛上的羧甲基-β-环糊精。采用二氧化钛光催化剂做基体，由于其具有合适的禁带宽度而显示出优异的光催化性能，同时，二氧化钛材料也具有生物相容性以及很高的稳定性，可作为一个很好的固定化酶载体，并起到高效的光催化性能。采用二氧化钛的基体构建的开裂的介孔结构，比表面积可以达到151m2/g，孔径可以达到10-20nm。其开裂介孔结构、大的比表面积和孔体积可为酶提供大量附着位点，并且有助于光催化过程中光的折射，同时二氧化钛具有效率高、能耗低、反应条件温和以及没有二次污染等优点，而且二氧化钛具有良好的生物相容性，可用作生物分子的优良载体，能够牢固的接枝羧甲基-β-环糊精。
发明人发现，羧甲基-β-环糊精与二氧化钛之间形成的化学键能够促进电荷的转移，从而增强光催化性能。除此之外，环糊精的空腔可以对酶或者蛋白上的疏水残基进行包合作用，因此可以提高变性多肽的溶解度。另外环糊精衍生物对酶和蛋白的作用还会使得它们在极端环境下减少失活和聚集变性，提高酶和蛋白的耐温性。
本发明还提出了一种固定化载体的制备方法，其中原料的有效成分按重量份计，具体可以包括以下步骤：
制备二氧化钛：
a1.室温下，将2.5-3.5份F127溶解在25-35份四氢呋喃(THF)中，并在搅拌条件下将2.5-3.5份浓盐酸(HCl)、1.5-2.5份冰乙酸(AcOH)、2.5-3.5份钛酸丁酯(TBOT)和0.15-0.25份水(H2O)。依次添加到上述溶液中得到橙色混合物。
a2.将橙色混合物转移至离心管中，在电热鼓风干燥箱中40-50℃保持24h使溶液蒸发。
a3.将步骤a2得到的溶胶转移至特氟龙内衬不锈钢高压釜中，在电热鼓风干燥箱中65-75℃保持24h进行反应，得到反应液。
a4.将反应液冷却至室温，离心分离，用去离子水和乙醇分别洗涤多次，洗涤后在55-65℃真空烘箱中干燥得到为白色二氧化钛，记为dTiO2。
采用上述方法制备的二氧化钛，在反应过程中随着水解和缩合的不断进行，正丁醇和水的量稳步增加，使内部蒸汽压增强。当蒸汽压最终超过外部热液压力，使球表面形成开裂结构。
二氧化钛表面接枝羧甲基-β-环糊精：
b1.室温下将a4步得到的0.08-0.11份二氧化钛dTiO2和足量的羧甲基-β-环糊精分散于10-20份超纯水中，然后加入0.1mmol/L的磷酸盐缓冲液预调pH为5.5-6.5。
b2.将0.08-0.11份氰胺滴入混合物中，连续搅拌10-35min，反应分散后在85-95℃油浴中回流5.5-6.5h。
b3.将步骤b2得到的白色沉淀离心分离，用去离子水洗涤，去除游离的羧甲基-β-环糊精分子和反应物。将得到的样品在40-50℃干燥10-15h，得到固定化载体，记为dTiO2-CD。
本发明进一步提出了一种光酶催化剂，光酶催化剂包括上述的固定化载体，固定化载体上固定有非特异性过氧合酶。非特异性过氧合酶为血红素氧化酶类，其催化活性中心含有血红素铁，并以水作为远端配体。非特异性过氧合酶与固定化载体结合后，固定化载体受光激发产生H2O2，血红素与H2O2反应形成第一中间体化合物，该化合物是带负电荷的铁过氧配合物，在电子重新排列下杂化裂解，得到关键的第二中间体化合物。第二中间体化合物从底物中提取一个氢原子，生成质子化的UPO化合物和一个结合在活性位点附近的烷基自由基，最后形成羟基化产物和酶，伴随着羟基化产物的释放，水分子与血红素铁配位并且循环再次开始。
本发明提出了一种光酶催化剂的制备方法，制备方法的流程示意图如图1和图2所示。将上述的固定化载体与非特异性过氧合酶溶液混合，具体可以采用摇床混合，使非特异性过氧合酶吸附固定于半导体光催化剂上，而后离心分离去除溶剂得到光酶催化剂。制备中采用简单的物理吸附，能够避免酶与载体结合时，酶的活性位点被破坏的情况，生物涂层可以避免酶与光催化剂的直接接触，有利于保持酶的活性和酶的利用率，并且能够加快H2O2的传质，而有助于激活非特异性过氧合酶。
混合时间的长短和初始酶活性影响固定化载体的酶负载量以及与酶的结合程度，一般来说，足够的混合时间，适宜的初始酶活性，可以使固定化载体上所吸附的酶量更多，本发明优选非特异性过氧合酶溶液的初始浓度为0.005-0.08mg/mL，具体优选的可为0.009mg/mL、0.019mg/mL和0.076mg/mL，特别优选的初始浓度为0.038mg/mL。混合时间优选10-90min，具体可以采用如10min、20min、40min、60min和90min等，特别优选的混合30min。本发明通过对光催化剂与非特异过氧合酶混合时间的调整及优化，可通过充分混合而得到酶载比优良的光酶催化剂，由此能够提高酶的利用率。
本发明还提出了上述的光酶催化剂在手性醇合成中的应用。
本发明光酶催化剂在应用时，可用于使烃基加氧而羟基化，该过程包括光催化剂原位、连续、可控的产生H2O2，H2O2作为氧供体激活非特异性过氧合酶，实现烃基的羟基化反应。例如可用于催化乙基苯的羟基化反应，合成(R)-苯乙醇，合成原理如图8所示，光催化剂原位、连续、可控的产生H2O2，H2O2作为氧供体激活非特异性过氧合酶，实现乙基苯的羟基化反应，其他手性醇的合成，与以上原理相同。
二氧化钛光催化剂被可见光激发时会产生大量的活性氧(ROS)，例如H+、·OH和·O2-，其中·O2-是光催化反应中的主要活性氧。·O2-在水中可以与电子结合产生H2O2。非特异性过氧合酶催化活性中心的血红铁素与H2O2反应形成中间体，中间体从底物中提取一个氢原子，生成一个结合在活性位点附近的烷基自由基，随后形成羟基化产物和酶，伴随着羟基化产物的释放，水分子与血红素铁配位并且循环再次开始。光酶耦联体系即实现了手性醇的合成。
手性醇在药物工业中应用广泛，可分别作为合成(R)-氟西汀、(R)-沙丁胺醇等多种治疗神经***、心血管等疾病的手性药物的重要中间体。本发明选择非特异性过氧合酶和二氧化钛光催化剂结合，制备光酶催化剂，利用光催化剂原位、连续、可控的产生H2O2，H2O2作为氧供体激活非特异性过氧合酶，实现光酶耦联催化合成手性醇。本发明的光酶催化剂，成本低、酶活性高、对太阳能利用率高，是一种新型的合成手性醇的集成催化剂，在医药工业中具有广阔的应用前景。
本发明进一步提出一种手性醇的合成方法，具体包括以下步骤：
将0.01-0.02份固定化载体与适量的非特异性过氧合酶混合吸附，合成光酶催化剂；将上述光酶催化剂分散到8-11份15mmol/L的底物溶液中；将上述溶液用耐压管密封，在黑暗中搅拌0.5h至均匀；然后放入光照环境进行催化反应，即可制得。
进一步来说，以上底物可以包括：苯乙烷、苯丙烷、苯丁烷、1-乙基-2氟苯、1-乙基-3氟苯、1-乙基-4氟苯、1-乙基-2氯苯、1-乙基-3氯苯、1-乙基-4氯苯、1-乙基-2溴苯、1-乙基-3溴苯、1-乙基-4溴苯、1-乙基-2甲苯、1-乙基-3甲苯和1-乙基-4甲苯中的至少一种。基于以上物质结构的相似性，其合成手性醇的原理相同，在本发明的光酶催化剂催化作用下，将其苯环外的烷烃基加氧生成羟基而醇化的过程。以下实施例和对比例中以苯乙烷作底物制备合成(R)-苯乙醇来说明本发明的光酶催化剂的使用方法。
本发明采用不同形态和条件下的光酶催化剂用于合成(R)-苯乙醇效果的对比如图3所示，若单纯使用本发明的固定化载体在光照下催化合成(R)-苯乙醇，随着时间增加，产率只有10％左右。若使用固定化载体和游离的非特异性过氧合酶，在光照下催化合成(R)-苯乙醇，产率大约60％左右，说明固定化载体和游离的非特异性过氧合酶未形成协同效应，酶的催化起了主要左右。若使用本发明的光酶催化剂在光照下合成(R)-苯乙醇，则产率可达到95％左右，说明光酶催化剂能显著提高催化效率，固定化载体和游离的非特异性过氧合酶吸附后形成协同效应。若使用本发明的光酶催化剂在黑暗下合成(R)-苯乙醇，产率几乎为0，说明光照是激活本发明的光酶催化剂的必要条件，且采用可见光即可产生很好的催化效果。
下面对本发明的具体实现方案做详细的描述。
实施例1
本实例中，半导体光催化剂采用二氧化钛，生物涂层采用羧甲基-β-环糊精。
二氧化钛的具体制备过程如下：
室温下将2.5g的F127溶解在28g四氢呋喃(THF)中，并在搅拌条件下将3g的浓盐酸(HCl)、1.8g冰乙酸(AcOH)、3.2g钛酸丁酯(TBOT)和0.25g水(H2O)依次添加到上述溶液中得到橙色混合物；反应10min后将橙色混合物转移至离心管中，在电热鼓风干燥箱中50℃保持24h使溶液蒸发；将得到的溶胶转移至特氟龙内衬不锈钢高压釜中，在电热鼓风干燥箱中70℃保持24h进行反应；将反应液冷却至室温，离心分离，并用去离子水和乙醇分别洗涤多次，洗涤后在55℃真空烘箱中干燥得到为白色二氧化钛，记为TiO2。该光催化剂的扫描电子显微镜(SEM)图如图4所示。
二氧化钛表面接枝羧甲基-β-环糊精：
室温下将上述得到的100mg二氧化钛和一定量的羧甲基-β-环糊精分散于15g超纯水中，然后加入0.1mol/L磷酸盐缓冲液预调pH为6。将0.2g氰胺(50％水溶液)滴入混合物中，连续搅拌30min，反应分散后在90℃油浴中回流6h。得到的白色沉淀离心分离，并用去离子水洗涤三次，彻底去除可能游离的羧甲基-β-环糊精分子和反应物。将得到的样品在45℃干燥12h，得到固定化载体记为dTiO2-CD。该dTiO2-CD的透射电镜(TEM)图和高分辨率的透射电镜(HRTEM)图如图5所示。
制备光酶催化剂：
dTiO2-CD制备完成后，取适量的dTiO2-CD加入到非特异过氧合酶溶液中，摇床混合30min，之后离心分离，即可得到光酶催化剂，该光酶催化剂透射电镜元素分析(TEM-Mapping)图如图6所示。
实施例2
本实例中，半导体光催化剂采用二氧化钛，生物涂层采用羧甲基-β-环糊精。
二氧化钛的具体制备过程如下：
室温下称量3g的F127溶解在30g四氢呋喃(THF)中，并在搅拌条件下将2.5g的浓盐酸(HCl)、2g冰乙酸(AcOH)、3g钛酸丁酯(TBOT)和0.2g水(H2O)依次添加到上述溶液中得到橙色混合物；反应10min后将橙色混合物转移至离心管中，在电热鼓风干燥箱中45℃保持24h使溶液蒸发；将得到的溶胶转移至特氟龙内衬不锈钢高压釜中，在电热鼓风干燥箱中70℃保持24h进行反应；将反应液冷却至室温，离心分离，并用去离子水和乙醇分别洗涤多次，洗涤后在50℃真空烘箱中干燥得到为白色二氧化钛，记为TiO2。
二氧化钛表面接枝羧甲基-β-环糊精：
室温下将上述得到的100mg二氧化钛和一定量的羧甲基-β-环糊精分散于10g超纯水中，然后加入0.1mol/L磷酸盐缓冲液预调pH为6。将0.2g氰胺(50％水溶液)滴入混合物中，连续搅拌30min，反应分散后在90℃油浴中回流6h。得到的白色沉淀离心分离，并用去离子水洗涤三次，彻底去除可能游离的羧甲基-β-环糊精分子和反应物。将得到的样品在50℃干燥12h，得到固定化载体记为dTiO2-CD。
制备光酶催化剂：
dTiO2-CD制备完成后，取适量的20mg dTiO2-CD加入到初始浓度为0.038mg/mL的非特异性过氧合酶溶液中，摇床混合30min，之后离心分离，即可得到光酶催化剂。
对比例1
本实例中，半导体光催化剂的二氧化钛采用市面销售的普通产品，生物涂层采用羧甲基-β-环糊精。二氧化钛表面接枝羧甲基-β-环糊精的方法和光酶催化剂的制备方法与实施例1相同。
对比例2
本实例中，半导体光催化剂采用二氧化钛，生物涂层采用多巴胺。二氧化钛的制备方法、二氧化钛表面接枝生物涂层的方法和光酶催化剂的制备方法与实施例1相同。
应用例1
采用实施例1所制备的光酶催化剂合成(R)-苯乙醇。具体方法如下：
(1)将15mg所制备的光酶催化剂分散到10g乙基苯溶液(15mmol/L)中；
(2)将上述溶液用耐压管密封好，在黑暗中搅拌0.5h使溶液达到吸附平衡，然后开灯(氙灯作为光源，300W)；
(3)在一定的时间间隔内，收集样品1.0mL，然后用气相色谱分析产率。本应用例光酶催化剂合成(R)-苯乙醇的重复使用结果如图7所示。
对比例3
采用对比例1所制备的光酶催化剂合成(R)-苯乙醇。方法与应用例1相同。
对比例4
采用对比例2所制备的光酶催化剂合成(R)-苯乙醇。方法与应用例1相同。
对上述应用例1、对比例3和对比例4进行测试，测得如下表1所示结果。
表1
Figure BDA0003776508420000111
Figure BDA0003776508420000121
通过对比应用例1和对比例3，可知采用普通的二氧化钛，比表面积和孔径也没有本发明的优异，接枝环糊精后再固定化酶，吸附的酶量少于本发明，远远达不到本发明所实现的反应效果，例如本发明的(R)-苯乙醇产率可以达到95％，如果用普通的二氧化钛可能只能达到30％。对比应用例1和对比例4，可知经过多巴胺涂覆后，光催化性能没有本发明优异，不能达到像本发明一样，既提升了光催化性能又保证了酶的稳定性，所以远远达不到本发明所实现的反应效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种固定化载体，能够固定非特异性过氧合酶，其特征在于：所述固定化载体包括基体，以及包覆在所述基体外的生物涂层；
所述基体为具有生物相容性的半导体光催化剂，且所述半导体光催化剂具有开裂的介孔结构。
2.根据权利要求1所述的固定化载体，其特征在于：
所述基体为二氧化钛团簇；
所述生物涂层为接枝在二氧化钛上的羧甲基-β-环糊精。
3.一种固定化载体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
制备二氧化钛：
将聚醚F127溶解在四氢呋喃中，搅拌过程中加入浓盐酸、冰乙酸、钛酸丁酯和水得到混合物；
将所述混合物烘干，得到溶胶；
将所述溶胶在高压釜中反应，反应温度为65-75℃，得到反应液；
将所述反应液冷却至室温，离心分离得到沉淀物，将所述沉淀物用去离子水和乙醇洗涤，而后真空烘干得到二氧化钛；
二氧化钛表面接枝羧甲基-β-环糊精：
将所述二氧化钛和羧甲基-β-环糊精分散于超纯水中，加入磷酸盐缓冲液预调pH为5.5-6.5；
将氰胺水溶液滴入混合物中，搅拌分散，在85-95℃油浴中回流，得到白色沉淀；
将所述白色沉淀离心分离，而后用去离子水洗涤，在40-50℃温度下干燥，得到所述固定化载体。
4.一种光酶催化剂，其特征在于：包括权利要求1或2所述的固定化载体，所述固定化载体上固定有非特异性过氧合酶。
5.一种光酶催化剂的制备方法，其特征在于：将权利要求1或2所述的固定化载体与非特异性过氧合酶溶液混合，使非特异性过氧合酶固定于所述半导体光催化剂上，而后离心分离去除溶剂得到所述光酶催化剂。
6.根据权利要求5所述的光酶催化剂的制备方法，其特征在于：
所述非特异性过氧合酶溶液的初始浓度为0.005-0.08mg/mL；和/或，
所述固定化载体和所述非特异性过氧合酶溶液混合采用摇床混合，时间0-90min。
7.根据权利要求4所述的光酶催化剂在手性醇合成中的应用。
8.一种手性醇的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
将权利要求4所述的光酶催化剂分散到底物溶液中；
将上述溶液密封，在黑暗中搅拌均匀；然后放入光照环境进行催化反应，即可制得。
9.根据权利要求8所述的手性醇的合成方法，其特征在于：所述底物包括苯乙烷、苯丙烷、苯丁烷、1-乙基-2氟苯、1-乙基-3氟苯、1-乙基-4氟苯、1-乙基-2氯苯、1-乙基-3氯苯、1-乙基-4氯苯、1-乙基-2溴苯、1-乙基-3溴苯、1-乙基-4溴苯、1-乙基-2甲苯、1-乙基-3甲苯和1-乙基-4甲苯中的至少一种。
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