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1.2漆酶及LM S體系的催化氧化機(jī)理

漆酶是單電子氧化還原酶,它催化不同類型底物氧化反應(yīng)的機(jī)理,主要表現(xiàn)在底物自由基的生成和四個(gè)銅離子的協(xié)同作用[12]。漆酶催化酚或芳胺類底物氧化時(shí),首先是底物向漆酶轉(zhuǎn)移一個(gè)電子,生成自由基中間體;之后是一系列不均衡的非酶反應(yīng),如自由基氧化成醌,發(fā)生鍵的斷裂和形成。漆酶獲得四個(gè)電子之后成還原態(tài),在O2存在條件下,還原態(tài)漆酶被氧化,O2被還原成水[12,5]。漆酶的氧化還原電勢(shì)較低,對(duì)一些非酚型物質(zhì)的催化氧化作用并不明顯,因此,通常需要加入小分子的介體物質(zhì),形成漆酶/介體體系(LMS)。介體在反應(yīng)中起到傳遞電子的作用,其在漆酶的氧化作用下失去電子,形成具有強(qiáng)氧化活性的中間體Medox,由于其自身體積小,所以可以擴(kuò)散到原來不能接觸到漆酶的底物,從而將其氧化[11]。漆酶及漆酶/介體體系催化底物的氧化還原循環(huán)如圖1所示:

目前,天然及合成的介體物質(zhì)有100多種,其中最常用的介體是2,2-連氮-雙(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)和1-羥基苯并三唑(HBT)等,其結(jié)構(gòu)式如下:

各種來源的漆酶都可以快速地將ABTS氧化成ABTS+中間體,進(jìn)而氧化底物;而HBT則在漆酶的作用下被氧化成具有氧化活性的自由基中間體R—NO·[11,9]。