腈水合酶是一種關(guān)鍵酶，它能夠催化腈類化合物水合生成相應(yīng)的酰胺類產(chǎn)物。這一反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用，如生產(chǎn)煙酰胺、丙烯酰胺和5-氰基戊酰胺等。腈水合酶的催化反應(yīng)相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)合成法具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)專一性高等優(yōu)勢(shì)。該酶主要偏好催化脂肪族腈類，對(duì)于芳香族腈類的催化活性較低。此外，腈水合酶對(duì)于小體積腈類底物的催化活性也較低。
腈水合酶是一種金屬酶，能夠?qū)㈦骖愇镔|(zhì)水解為酰胺類物質(zhì)，這一反應(yīng)在有機(jī)合成中非常重要。酰胺類物質(zhì)具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
一些腈水解酶被發(fā)現(xiàn)同時(shí)具有腈水合活性，即能夠催化腈化合物生成酰胺。通過(guò)調(diào)控腈水解酶的反應(yīng)選擇性，可以消除或強(qiáng)化其腈水合活性，從而實(shí)現(xiàn)特定產(chǎn)物的高效合成。
此外，有研究表明腈水合酶在催化氰基吡嗪類化合物水合反應(yīng)生成酰胺吡嗪類化合物中的應(yīng)用，這種應(yīng)用具有原料轉(zhuǎn)化率高、沒(méi)有副反應(yīng)、產(chǎn)物易于分離提純且純度較高等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)化學(xué)催化工藝相比，更為綠色環(huán)保且操作簡(jiǎn)便。
目前最成功大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用是，在常溫常壓下，將丙烯腈生產(chǎn)成丙烯酰胺。具體應(yīng)用如下：
丙烯酰胺單體的生產(chǎn)以丙烯腈為原料，在催化劑作用下水合生成丙烯酰胺單體的粗產(chǎn)品，經(jīng)閃蒸、精制后得精丙烯酰胺單體，此單體就是聚丙烯酰胺的生產(chǎn)原料。
丙烯腈+(水/催化劑) →水合 →丙烯酰胺粗品→閃蒸→精制→精丙烯酰胺。
按催化劑的發(fā)展歷史來(lái)分，單體技術(shù)已經(jīng)歷了三代：
第一代為硫酸催化水合技術(shù)，此技術(shù)的缺點(diǎn)是丙烯腈轉(zhuǎn)化率低，丙烯酰胺產(chǎn)品收率低、副產(chǎn)品多，給精制帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)，此外由于催化劑硫酸的強(qiáng)腐蝕性，使設(shè)備造價(jià)高，增加了生產(chǎn)成本。
第二代為二元或三元骨架銅催化生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)的缺點(diǎn)是在最終產(chǎn)品中引入了影響聚合的金屬銅離子，從而增加了后處理精制的成本。
第三代為微生物腈水合酶催化生產(chǎn)技術(shù)，此技術(shù)反應(yīng)條件溫和，常溫常壓下進(jìn)行，具有高選擇性、高收率和高活性的特點(diǎn)，丙烯腈的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99.99%，反應(yīng)完全，無(wú)副產(chǎn)物和雜質(zhì)，產(chǎn)品丙烯酰胺中不含金屬銅離子，不需進(jìn)行離子交換來(lái)除去生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的銅離子，簡(jiǎn)化了工藝流程，此外，氣相色譜分析表明丙烯酰胺產(chǎn)品中幾乎不含游離的丙烯腈，具有高純性，特別適合制備超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺及食品工業(yè)所需的無(wú)毒聚丙烯酰胺。
無(wú)錫市致遠(yuǎn)化學(xué)品有限公司采用美國(guó)斯坦福等大學(xué)的先進(jìn)發(fā)酵技術(shù)，生產(chǎn)的生物催化劑（腈水合酶WX-20），用于丙烯酰胺的微生物法生產(chǎn)。具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1） 腈水合酶WX-20在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，供應(yīng)鏈安全，供貨可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，交貨快捷。
（2） 酶催化反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，提高了生產(chǎn)安全性。
（3） 丙烯腈的轉(zhuǎn)化率99.99%，不用回收未反應(yīng)的原料丙烯腈。
（4） 直接生成50%含量的丙烯酰胺，不需要濃縮工藝，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，提高產(chǎn)量，降低能源消耗，降低生產(chǎn)成本。
（5） 生物催化劑WX-20直接使用，不需要工廠自行發(fā)酵，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，丙烯酰胺產(chǎn)品的純度高，副產(chǎn)品少，催化劑殘留少，不含雜質(zhì)。
無(wú)錫市致遠(yuǎn)化學(xué)品有限公司的生物催化劑WX-20和日本進(jìn)口產(chǎn)品是用同系列類型的菌種發(fā)酵的，質(zhì)量相同，可相互換用，直接替用。而且我司的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，可靠安全，交貨快捷，并可提供個(gè)性化一站式問(wèn)題解決方案。
