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青霉素酰化酶(Penicillin acylase，E．C．3．5．1．11以下简称PA)在工业上用于裂解青霉素为6-氨基青霉烷酸(6-APA)或半合成β-内酰胺抗生素的合成。其应用的形式有水相中固定化酶、膜反应器等，但酶在应用中存在的一个普遍问题就是由于底物或产物抑制，使得最终的产物得率降低，若在两相中进行酶的相转移催化，产物或底物能够及时转移，最终的产物得率必然会明显提高。本论文旨在研究探索适合于固定化的青霉素酰化酶(PA)进行相转移催化反应的两水相体系，通过合理的工艺设计，解除底物和产物抑制，并力图寻求可回收的两水相体系，寻找高效生物催化的反应体系，以实现其用于工业化生产。
为此本论文首先对PEG400-硫酸铵两水相体系中进行固定化青霉素酰化酶的相转移催化青霉素G产生6-APA的反应体系进行了探索。从常规方法、Diamond-Hsu模型法等对体系进行了优化，同时对反应体系的底物加量、固定化酶加量等操作参数进行了优化，最后在这个两水相体系中，解决了6-APA小分子在两水相的分配差，底物与产物主要分配在上相，而固定化酶完全分配在下相，底物青霉素从上相扩散到下相经酶催化生成6-APA，产物被萃取到上相，解除6-APA、青霉素及苯乙酸等对酶活性的抑制。整个两水相反应体系中6-APA、青霉素及苯乙酸的分配系数分别为：5.0、3.4和1.8，酶催化反应中6-APA的产物摩尔得率在87-89％，两相总得率超过95％，较目前的商业方法得率提高了近10％，具有一定的推广意义。
其次本论文又对一种光敏感可再生高聚物(P<,NBC> 300000)与葡聚糖20000(Dextran20000)形成的两水相体系中进行固定化青霉素酰化酶的相转移催化青霉素G产生6-APA的反应体系进行了探索。在这个两水相体系中，通过优化，在50 mmol/LKC1存在下，6-APA的分配系数可达8.41。催化动力学显示，达平衡的时间近6h，反应最高得率约83％(pH 7.8，底物浓度62 mmol/L，20℃)。形成两水相的高聚物通过488 nm的激光照射可实现循环利用，高聚物的光照回收率在95％-98％之间。
最后，在全回收：P<,NBC>-P<,ADB>两水相体系中进行了固定化青素酰化酶的相转移催化青霉素G为6-APA反应的验证实验，6-APA在两相的分配系数可达5.8，转化率最高在85.3％，成相聚合物在反应后通过光照和调节pH实现回收，其回收率达到95-99％，为实现可回收利用的两水相体系奠定了应用基础。