从牛肝中提取过氧化氢酶工艺探讨

过氧化氢酶[Catalase(EC,1.11.1.6)]不仅具有很高的应用价值,而且有丰富的资源,它广泛存在于植物和动物的细胞内、如牛肝、羊肝、血液、微生物(Aspergillus niger)等中过氧化氢酶含量都很高。但从原料获取的难易及经济效益角度考虑,至今牛肝仍然是过氧化氢酶提取的一重要原料。本文就以牛肝为原料,根据已有的文献报道。

过氧化氢酶电极的研制及其性能

生物传感器是一种新兴的测试工具,其中酶电极因具有较常规离子选择电极更短的响应时间,更好的选择性与抗干扰能力强等特性,引起了人们的关注。

乳酸脱氢酶(LDH)电极的研制和应用

测定血液和其它生物试样中乳酸的含量具有临床和研究价值。以前采用的 Summerson-Barker 法,LDH 酶终点法皆因精度不高、速度不快及费用太贵等原因不利于推广。酶电极研究工作的开展,诞生了新一代快速、精确、价廉的检测工具——LDH 电极。Willi-ams 等报道了 LDH 电极的研究工作。

氯过氧化物酶修饰电极对一氯二甲酮的催化氯化

通过将氯过氧化物酶溶液(Chloroperoxidase,CPO)与Nafion分散的单壁碳纳米管分散液混合后直接滴涂到玻碳电极表面制得修饰电极.这个固定了氯过氧化物酶的碳纳米管修饰玻碳电极,在pH=5.0的磷酸缓冲溶液中测得的循环伏安曲线上有一对准可逆的氧化还原电流峰,经过与裸电极和没有固定氯过氧化物酶的碳纳米管修饰电极上测得的循环伏安行为对比后确认,碳纳米管对氯过氧化物酶与电极之间的电子传递反应具有很好的促进作用.利用该修饰电极能催化一氯二甲酮氯化为二氯二甲酮,无需添加过氧化氢作为反应启动剂,紫外光谱的测试结果表明,每摩尔氯过氧化物酶可催化氯化4.0×105mol的一氯二甲酮,表现出很高的催化效率.

氯过氧化物酶在碳纳米管修饰电极上的直接电化学研究

将氯过氧化物酶固定到单壁碳纳米管修饰玻碳电极,其循环伏安曲线出现一对准可逆氧化还原峰,说明碳纳米管能够很好地促进氯过氧化物酶在电极表面的直接电子传递.该过程与溶液pH值有关,可指认氯过氧化物酶在电极表面发生的是一电子一质子传递反应.该修饰电极制作简单,性能稳定,且对氧还原具有很好的电催化效应.

血红蛋白在类生物膜修饰电极上的直接电化学

使用掺合单壁碳纳米管(SWCNT)的不溶性表面活性剂双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)修饰玻碳电极,并将血红蛋白(Hb)固定在修饰膜中制得了稳定的固载Hb的修饰电极.循环伏安和交流阻抗测试表明,固定在电极上的Hb是一个受吸附控制的可逆电子传递过程.该氧化还原过程的CV扫描峰电位与溶液pH值成良好的线性关系,斜率39 mV/pH,表明在发生Hb直接电子传递反应的同时伴随有质子参与反应.掺合SWCNT的类生物膜修饰电极较之不掺合SWCNT的修饰电极对氧气的还原具有更好的催化作用.并以SWCNT掺合量为1 mg.mL-1的DDAB修饰电极性能最佳.

KBrO_3-CH_3CH(NH_2)CO_2H-MnSO_4-[Fe(phen)_3]SO_4-H-2SO_4体系的化学振荡反应

本文首次报道须在两种金属离子同时作用下的振荡反应——KBrO_3-CH_3CH(NH_2)CO_2H-MnSO_4-[Fe(phen)_3]SO_2-H_2SO_4体系的振荡反应,对反应产物作了分析,研究了两种金属离子在振荡反应中的不同作用,Mn^(2+)起催化氧化丙氨酸以产生丙酮酸的作用,而[Fe(phen)_3]^(2+)则是丙酮酸-BZ型反应的催化剂.研究了温度变化对振荡反应的影响,从而得出振荡反应各阶段的表观活化能.考察了Cl^-、自由基抑制剂及反应物浓度对振荡反应的影响.实验证明,振荡反应同时受Br^-及Br_2的控制,振荡机理与Br_2-水解控制模型相同.

氯过氧化物酶修饰电极催化氧化肉桂醇的研究

将氯过氧化物酶(Chloroperoxidase,CPO)与双十二烷基溴化铵(DDAB)形成的类生物膜滴涂到Nafion修饰的玻碳电极表面,再滴涂壳聚糖制得Chi/CPO-DDAB/Nafion/GC修饰电极。循环伏安曲线上可以观察到一对可逆的氧化还原电流峰,表明CPO与电极之间发生了直接的电子传递。该修饰电极可有效地催化O2还原为H2O2,产生的H2O2作为氧源与电极上的CPO结合进一步催化氧化肉桂醇,产物经气质联用色谱、以及红外光谱测试鉴定为肉桂醛,总的肉桂醛转化量达到80500mol/mol CPO,为高效专一获得末端醛提供了一种绿色合成方法。此外,还讨论了壳聚糖对提高修饰电极稳定性的作用。

金属离子对Belousov-Zhabotinskii催化振荡反应的影响

在酸性介质中,一些有机物被溴酸盐氧化时,在没有金属离子催化的情况下也可产生振荡反应,称为非催化Belousov-Zhabotinskii(简称B-Z)振荡反应.Orban等根据FKN机理,提出了非催化振荡反应机理,称为OKN机理.在此基础上。

氯过氧化物酶修饰电极对甲苯的催化氧化

氯过氧化物酶是一种高效的生物催化剂,具有良好的催化性能,并且能催化多种反应,例如卤化、氧化、环氧化和醇氧化。利用双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)将氯过氧化物酶(CPO)固定到经Nafion预处理的玻碳电极上,氮气饱和的磷酸缓冲溶液中测得的循环伏安曲线上可见一对氧化还原峰,峰电位差(ΔEp)约为80mV,氧化还原峰电流之比接近1,表明CPO发生了准可逆的电子传递反应。CPO-DDAB/GC修饰电极对氧还原反应具有显著的电催化效应。利用该修饰电极考察了对甲苯氧化的催化,气质联用(GC-MS)的分析结果表明,目前的实验条件下,能催化甲苯氧化为苯甲醛。

氯过氧化物酶-聚L-赖氨酸/GC电极的电化学特性

应用电化学方法在玻碳电极上修饰聚L-赖氨酸膜,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐做交联剂,固定氯过氧化物酶.修饰电极的循环伏安曲线呈现一对可逆的氧化还原峰,表明聚L-赖氨酸能够很好地促进氯过氧化物酶在电极表面的直接电子传递,这是一个受吸附控制并伴随有质子转移的准可逆电子传递过程.该电极有很好的稳定性,并能显著地电催化氧的电化学还原反应.

氯过氧化物酶修饰电极用于岩白菜素的电催化氯化

将氯过氧化物酶(CPO)与双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)混合后滴涂于玻碳(GC)电极表面,制得CPO-DDAB/GC修饰电极.循环伏安结果显示,固定在电极表面的CPO可与电极之间发生直接的电子传递作用.利用高效液相色谱-质谱联用技术对反应产物进行表征,结果显示,以该CPO修饰电极为工作电极,在氧气饱和的氯化钾-岩白菜素溶液中,利用CPO催化氧还原生成的过氧化氢可进一步驱动CPO对岩白菜素的催化氯化反应.经估算总转化数(TTN)达到13600,即1 mol CPO可催化13600 mol岩白菜素.