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β-内酰胺类抗生素是目前现在应用最广泛的一类抗生素，目前的生产总量已经超过30000吨/年，而大部分的生产厂家至今都在使用化学法来生产。自发现青霉素酰化酶可以水解青霉素G或青霉素V获得6-氨基青霉烷酸(6APA)以来，酶法生产6APA已经实现工业化。1969年Cole发现青霉素酰化酶可以合成苄基青霉素，随后研究者们发表了大量青霉素酰化酶合成β-内酰胺抗生素的研究文章，酶法合成β-内酰胺抗生素的技术越来越接近工业化水平。本文以青霉素酰化酶为研究对象，研究了原位分离条件下酶法合成头孢克洛以及在两相系统中水解青霉素G。希望能进一步简化酶法水解青霉素G，为合成β-内酰胺抗生素合成寻求有意义的通用途径。
本文第2章以Amberzyme(R)和GMM为固定化载体，系统考察了来源于Bacillusmegatenium的青霉素酰化酶在固定化的固定化蛋白载量、固定化时间、温度、外扩散限制等影响因素对固定化过程的影响，确定了青霉素酰化酶的固定化条件，并考察了固定化酶的温度和pH稳定性。
第3章以MIBK-水两相系统为反应介质，考察了青霉素酰化酶催化水解青霉素G的反应条件。两相系统中的MIBK相可以使引起产物抑制的副产物苯乙酸在两相之间重新分配而被萃取到有机相中，从而减轻底物抑制，提高反应的转化率。
论文的的第4章研究了在热力学条件下合成头孢克洛的可能性，发现在常温条件下合成头孢克洛是热力学不利的。相对热力学而言，动力学合成头孢克洛结合原位分离是青霉素酰化酶催化合成头孢克洛的较好的选择。有机共溶剂可以提高水解酶的水化程度，同时影响底物的解离状态，添加有机共溶剂可以使水解酶催化的反应向合成的方向移动。在论文的第5章，研究了有机共溶剂对合成头孢克洛的影响，乙二醇是合成头孢克洛的一个较好的溶剂，可以在20℃下提高转化率达15％。论文的第6章则系统研究了在原位分离条件下底物浓度、温度、pH对反应的影响，采用了流加酰基供体PGME来缓解实验中PGME的水解，通过实验发现，流加PGME可以提高母核的转化率，使得在20℃下母核7ACCA的转化率达到91％。由于来源于Alcaligenesfaecalis的青霉素酰化酶比其他来源的酶具有更高的热稳定性，其在β-内酰胺抗生素中的应用将具有巨大的潜在价值，在论文的第7章选择了来源于A.faecalis的青霉素酰化酶催化合成头孢克洛，以S/H为标准，考察了pH、温度、母核的浓度、底物比等因素对S/H的影响，确定了合成头孢克洛的条件，在20℃下转化率达到了79％，将流加PGME策略应用后转化率提高到90％，产率也提高到18mM/h。论文的最后一章对原位分离条件下青霉素酰化酶催化合成头孢克洛的产物进行了分离纯化的研究，研究了络合物解离的条件，同时对产物进行了提纯，并同标准品进行了对比，发现酶法合成的头孢克洛比化学法合成的头孢克洛具有纯度高、色泽好的特点，并对酶法合成的过程进行了评价。