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1、氯過氧化物酶(Chloroperoxidase,CPO)是一種從海洋真菌Caldariomyces fumago中提取的具有特殊氨基酸殘基的過氧化物酶,已被廣泛應(yīng)用于各種催化反應(yīng)。為了解決已有的均相催化反應(yīng)中酶用量大,酶不能反復(fù)利用,以及需要向反應(yīng)體系中加入過氧化氫,由此帶來的昂貴的設(shè)備費等問題,本文借鑒了生物傳感器制作中的酶固定化方法將CPO固定到電極上,有利于應(yīng)用電化學(xué)方法產(chǎn)生過氧化氫,以及具有酶用量少等優(yōu)點。 本文首先利
2、用分子層層組裝技術(shù)(Layer by layer,LBL),即利用荷負(fù)電的巰基丙磺酸鈉(3-mercaptopropanesulfonic acids,sodium salt,MPS)與金電極之間的相互作用,再與荷正電的聚陽離子(Polydimethyldiallylammonium chloride,PDDA)的靜電吸附作用層層組裝到金晶振電極(Au-QCA)或玻碳(Glassy carbon,GC)電極表面,并實現(xiàn)了CPO的固定化。
3、利用石英晶體微天平(Qaurtz crystal microbalance,QCA)對成膜過程進(jìn)行了表征,確認(rèn)CPO是以單分子層形式固定于自組裝膜修飾的金電極上的。循環(huán)伏安測量表明,該修飾電極上固定的CPO可以進(jìn)行直接的電子傳遞,氧化還原峰電位分別為0mV和-135mV(vs SCE),峰電流與掃速成正比,表明是一個表面控制的反應(yīng)。在GC電極表面也成功制備了CPO-PDDA修飾膜,CPO氧化還原峰電位差A(yù)Ep較之自組裝膜修飾的金晶振電極
4、的135mV更小(約為60mV),即可逆性稍有改善。 此外,利用雙十二烷基氯化胺(Didodecyldimethylammonium bromide,DDAB)在GC及熱解石墨(Pyrolytic graphite,PG)電極表面固定了CPO。該CPO-DDAB/PG修飾電極在氮氣中的循環(huán)伏安曲線上也觀察到CPO的直接電子傳遞。然而,較之自組裝膜在金和GC上固定的CPO,其可逆性、電極的穩(wěn)定性更佳。實驗結(jié)果同時顯示,氧在CPO
5、-DDAB/PG修飾電極上的還原電位正移至-0.3V,表明對氧氣還原有明顯的催化作用。不同pH溶液的緩沖溶液中循環(huán)伏安測量表明,式量電位隨溶液pH值的增大而負(fù)移,呈現(xiàn)一斜率為25mV/pH的直線關(guān)系,表明電子傳遞反應(yīng)的同時伴隨有質(zhì)子的參與。詳細(xì)的機(jī)理尚有待于深入研究。 以自組裝膜及類生物膜修飾電極為工作電極,考察了電極上固定的CPO催化一氯二甲酮(Monthlorodimedone,MCD)氯化為二氯二甲酮(Dichlorod
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