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青霉素是一种拥有优异杀菌效果的抗生素,在抗菌消炎领域具有着十分广阔的应用前景。然而,近几十年来由于青霉素的滥用和过度生产,使大量青霉素被排放到环境中,导致细菌耐药性增强,在很大程度上削弱了青霉素原药的功效。为了保持青霉素类药物的抗菌性能,一般通过将青霉素原药水解,使原药转变成6-氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid 6-APA）,然后通过改变其侧链合成半合成青霉素。因此,6-APA是合成青霉素类抗生素最重要的前体。6-APA的制备方法主要化学水解法和酶催化水解法两种。目前,化学水解法由于副反应多,生产效率低,环境污染严重等缺点已被淘汰。酶催化水解法具有催化选择性和特异性高,反应条件温和,产率高,绿色无污染等优点,已经取代了化学水解法被广泛应用于工业中。但是游离PGA在催化水解青霉素G的过程中存在稳定性差,环境耐受性弱,重复使用性差,产品提纯困难等问题。一般采用的解决方法是酶的固定化。然而,PGA经固定化后,将会导致酶活力的部分丧失。而且,废弃后的固定化PGA由于运动能力差,难以扩散,其分解产物会造成较严重的区域性环境、社会和视角污染等问题。因此,仍需对其固定化进行系统研究。二氧化钛（Titanium dioxide,TiO2）颗粒表面含有大量羟基,且具有超亲水表面,这非常有利于PGA活性中心的维持。此外,TiO2对短波长紫外光具有高折射和掩蔽效应,这将有助于保护固定化PGA免遭太阳光的破坏。同时,TiO2在阳光下又具有催化作用,可以实现对废弃固定化PGA的降解和无害化处理。因此,本论文通过对TiO2其表面进行修饰制备了固定化PGA的载体,围绕TiO2的修饰和PGA固定化等相关问题,进行了一系统探索,取得了一些有意义的成果,现总结如下。（1）首先用戊二醛改性TiO2颗粒,以接枝率（Graft ratio,G）为优化指标,以紫外-可见分光光度法为表征手段,系统研究了改性条件,如粒径（d）,活化温度（Ta）,改性温度（Tm）,改性时间（tm）,p H值,醛醇比（Ra）和乙醇比（Re）等对接枝率的影响,得到的最佳改性条件为d=3.4μm,Ta=120℃,Tm=45℃,tm=30 h,p H=6.0,Ra=1:10和Re=1。在最佳条件下,戊二醛的G能够达到50%。此后,采用不同改性条件的一系列改性TiO2研究PGA的固定化,该过程以6-APA的紫外-可见分光光度法作为表征方法,研究了酶负载量（Enzyme loading capacity,ELC）,酶活性（Enzyme activity,EA）和酶活性保留率（Enzyme activity retention ratio,EAR）,结果表明固定化酶ELC达到8780 U,EA达到14872 U/g,EAR达到88%。（2）本文考察了不同固定化工艺条件对EA,ELC以及EAR的影响,得到了最佳的工艺条件（固定化时间ti=24h,固定化温度Ti=35℃,固定化p H=8,固定化酶浓度Ci=2.5%）。同时探究了固定化酶的稳定性（温度稳定性,p H稳定性,时间稳定性）,结果表明固定化酶的稳定性较游离酶有了很大提高。最后固定化酶的重复使用性也得到了提高。（3）通过结构设计,对TiO2表面进行系列改性,并以改性后的TiO2为载体固定化PGA,初步研究微环境对EA,ELC以及EAR的影响,结果表明:TiO2的一次改性时,环氧基端基硅烷偶联剂改性的TiO2固定化PGA的催化效果较好。TiO2的二次改性中醛基和环氧端基硅烷偶联剂依次改性固定化PGA的效果较好。同时探究了了不同微环境下固定化PGA的重复使用性,结果表明醛基微环境下固定化PGA重复使用性最好,氨基微环境下固定化PGA重复使用性最差。本论文将为PGA固定化载体的设计提供技术支撑,以帮助制备出高酶活力,高负载量和高酶活回收率的载体。