催化活性可视化的葡萄糖氧化酶纳米胶囊的制备与研究

摘要

葡萄糖氧化酶（GOx）是一种具有重要工业应用价值的催化酶，能够将葡萄糖高效且特异性地催化氧化为葡萄糖酸.但GOx的环境稳定性差易于失活，并且其催化活性的检测步骤繁琐，这些缺陷都限制了GOx的实际应用.该文工作首先合成了一种与GOx辅酶FAD结构类似的可交联化合物DAA-Flavin,之后将其与主要单体丙烯酰胺（AAm）在GOx表面共聚合而形成交联聚合物外壳，制备得到了具有均匀尺寸分布的酶纳米胶囊GOx@Fla-c-PAAm.其中，交联聚合物外壳限制了内部GOx的取向，使酶的环境稳定性得到了提升.同时，分布在聚合物外壳中的类辅酶荧光化合物DAA-Flavin可作为GOx的电子传递媒介，赋予体系氧化还原荧光特性.在有底物葡萄糖存在条件下，DAA-Flavin能够持续接受由GOx活性中心给出的电子而被还原，纳米胶囊的荧光强度也随之逐渐降低，且荧光衰减速率（反映为荧光强度-时间曲线的斜率）与酶的催化活性之间呈现高度的线性相关（R²>0.990）,具有催化活性可视化的特性.

关键词

葡萄糖氧化酶 / 原位自由基聚合 / 纳米胶囊 / 催化氧化 / 电子传递 / 活性可视化

基金资助

国家自然科学基金项目(51690151,51473093)