Construction of Fe-aminoclay-glucose Oxidase Nanocomposite Catalyst and Its Multi-enzyme Cascade Analysis

doi:10.7503/cjcu20200635

Abstract

Abstract:

Glucose oxidase（GO_x） and Fe-aminoclay（FeAC） were combined to construct a mimic multi- enzyme system（FeAC-GO_x） for cascade reaction. FeAC exhibit peroxidase-like activity which can catalyze H₂O₂ generated by GOx and trigger color reaction. The obtained FeAC-GO_x was characterized by scanning electron microscope（SEM）， X-ray diffraction（XRD）， and fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）. The enzymatic kinetics， catalytic stability and reusability were evaluated. As a result， the immobilization efficiency of GO_x could reach to 76.4%， and FeAC-GO_x exhibited excellent cascade catalysis activity. Compared with the free enzyme， FeAC not only possessed a strong tolerance toward temperature and pH， but also presented excellent reusability. The catalytic activity of reused FeAC barely changed after six repetitions. This strategy may lay the foundation to the development of a new glucose biosensor， and provide a novel approach to design multi-enzyme cascade system.

Key words: Fe-aminoclay, Glucose oxidase, Immobilized enzyme, Cascade reaction

CLC Number:

O643.3

TrendMD:

LI Liu, SUN Shiyong, LYU Rui, GOLUBEV Yevgeny Aleksandrovich, WANG Ke, DONG Faqin, DUAN Tao, KOTOVA Olga Borisovna, KOTOVA Elena Leonidovna. Construction of Fe-aminoclay-glucose Oxidase Nanocomposite Catalyst and Its Multi-enzyme Cascade Analysis[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(3): 803.

Figures/Tables 9

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Substrate	Sample	R²	K_m/(mmol·L^-1)	V_max/(mmol·L^-1·min^-1)
Glucose	GO_x+HRP	0.9775	31.21	0.17
	FeAC?GO_x	0.9844	51.07	0.39
TMB	GO_x+HRP	0.9872	0.22	0.19
	FeAC?GO_x	0.9918	3.54	0.65

Substrate	Sample	R²	K_m/(mmol·L^-1)	V_max/(mmol·L^-1·min^-1)
Glucose	GO_x+HRP	0.9775	31.21	0.17
	FeAC?GO_x	0.9844	51.07	0.39
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