Opierając się na wspomnianym wcześniej kontekście zastosowań enzymów w syntezie farmaceutycznej, katalizatory enzymatyczne napotykają różne ograniczenia w praktycznym zastosowaniu. Podstawowe kwestie są następujące:
Poważne problemy ze stabilnością
Ponieważ enzymy są białkami, są bardzo wrażliwe na warunki zewnętrzne, takie jak temperatura, pH i siła jonowa. Łatwo ulegają denaturacji i tracą aktywność w środowiskach o wysokiej-temperaturze lub ekstremalnym pH. W rezultacie konwencjonalne wolne enzymy mają krótki okres przydatności do spożycia i okres użytkowania, co utrudnia im spełnienie rygorystycznych warunków pracy wymaganych w niektórych reakcjach przemysłowych.
Zakres zastosowania ograniczony specyfiką
Wysoka specyficzność enzymów wobec substratów to miecz obosieczny; działają tylko z określonymi substratami lub reakcjami i nie mogą uwzględniać złożonych scenariuszy syntezy obejmujących wiele substratów lub typów reakcji. Procesy wymagające wielo-etapowych reakcji tandemowych często wymagają użycia różnych preparatów enzymatycznych, co znacznie zwiększa złożoność procesu.
Wysokie koszty produkcji i użytkowania
Ekstrakcja i oczyszczanie enzymów to złożone procesy, przez co produkcja-enzymów klasy przemysłowej-o wysokiej czystości jest trudna i kosztowna. Co więcej, konwencjonalne wolne enzymy są często trudne do oddzielenia od produktów w wodnych układach reakcyjnych i zazwyczaj ograniczają się do zastosowań jednorazowych-, co dodatkowo zwiększa ogólne koszty produkcji.
Podatność na zakłócenia i trudne dalsze przetwarzanie
Aktywność enzymu łatwo zakłócają zanieczyszczenia, takie jak metale ciężkie i inhibitory, podczas gdy enzymy zanieczyszczające układ reakcyjny mogą wywołać niezamierzone reakcje uboczne. Dodatkowo mieszanina enzymów i produktów znacznie zwiększa nakład pracy związany z oddzielaniem i oczyszczaniem produktów na dalszym etapie, a łagodne wodne środowisko reakcji jest podatne na skażenie mikrobiologiczne.
