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氯过氧化物酶(Chloroperoxidase, CPO)是一种从海洋真菌Caldariomyces fumago中提取的具有特殊氨基酸残基的过氧化物酶,已被广泛应用于各种催化反应。为了解决已有的均相催化反应中酶用量大,酶不能反复利用,以及需要向反应体系中加入过氧化氢,由此带来的昂贵的设备费等问题,本文借鉴了生物传感器制作中的酶固定化方法将CPO固定到电极上,有利于应用电化学方法产生过氧化氢,以及具有酶用量少等优点。本文首先利用分子层层组装技术(Layer by layer, LBL),即利用荷负电的巯基丙磺酸钠(3-mercaptopropanesulfonic acids, sodium salt,MPS)与金电极之间的相互作用,再与荷正电的聚阳离子(Polydimethyldiallylammonium chloride,PDDA)的静电吸附作用层层组装到金晶振电极(Au-QCA)或玻碳(Glassy carbon,GC)电极表面,并实现了CPO的固定化。利用石英晶体微天平(Qaurtz crystal microbalance, QCA)对成膜过程进行了表征,确认CPO是以单分子层形式固定于自组装膜修饰的金电极上的。循环伏安测量表明,该修饰电极上固定的CPO可以进行直接的电子传递,氧化还原峰电位分别为0mV和-135mV(vs SCE),峰电流与扫速成正比,表明是一个表面控制的反应。在GC电极表面也成功制备了CPO-PDDA修饰膜,CPO氧化还原峰电位差ΔEp较之自组装膜修饰的金晶振电极的135mV更小(约为60mV),即可逆性稍有改善。此外,利用双十二烷基氯化胺(Didodecyldimethylammonium bromide, DDAB)在GC及热解石墨(Pyrolytic graphite,PG)电极表面固定了CPO。该CPO-DDAB/PG修饰电极在氮气中的循环伏安曲线上也观察到CPO的直接电子传递。然而,较之自组装膜在金和GC上固定的CPO,其可逆性、电极的稳定性更佳。实验结果同时显示,氧在CPO-DDAB/PG修饰电极上的还原电位正移至-0.3V,表明对氧气还原有明显的催化作用。不同pH溶液的缓冲溶液中循环伏安测量表明,式量电位随溶液pH值的增大而负移,呈现一斜率为25 mV/pH的直线关系,表明电子传递反应的同时伴随有质子的参与。详细的机理尚有待于深入研究。以自组装膜及类生物膜修饰电极为工作电极,考察了电极上固定的CPO催化一氯二甲酮(Monochlorodimedone,MCD)氯化为二氯二甲酮(Dichlorodimedone,DCD)的反应效率。基于反应产物DCD在278 nm处无紫外吸收,依据不同反应时间反应溶液在278 nm处的紫外吸收,评价不同修饰电极的催化效率得出,相同的电极面积,类生物膜修饰电极具有更高的催化效率,一般是自组装修饰电极的四倍。据此,初步探讨了CPO的电催化机理,即原位产生的过氧化氢将CPO氧化成活性态,结合底液中的氯离子对底物MCD进行催化氯化。依靠电位驱动原位产生过氧化氢可避免添加过氧化氢造成酶失活的问题。