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Analytical chemistry2005Mar15Vol.77issue(6)

有機溶媒中の1,1'-フェロシメタノールによる西洋ワラディッシュペルオキシダーゼの電気化学的媒介の減少

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

環状ボルタンメトリーは、一方電子逆流共筋としての1,1'-フェロセンジメタノールの存在下で、固定化ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP) - イーストマンAQ 55電極でのH2O2の触媒還元を分析する効率的な手段です。このシステムは、多くの有機溶媒におけるHRPの化合物IIの還元の動態を研究するために採用されました。メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、アセトン、2-ブタノン、1,2-プロパンジオール、アセトニトリル、酢酸エチル、およびエチレングリコールで電気触媒応答が検出されました。基質濃度を伴うピークまたはプラトー触媒電流の異常なベル型の変動が、テストされたすべての溶媒で観察されました。メタノール、アセトニトリル、および1-プロパノールで得られた結果は、Saveantによって開発されたモデルを使用して分析されました(Limoges、B。; Saveant、J.-M。; Yazidi、D。J. Am。Chem。Soc。2003、125、9192-9203)。K3GAMMA0およびK3、Mの値、ここでK3 = K3,1K3,2/(K3、-1 + K3,2)、Gamma0は活性酵素の表面濃度であり、K3、M =(K3、-1 + K3、2)/k3,1が決定されました。メタノール、1-プロパノール、およびアセトニトリル(5%水性緩衝液の存在下)におけるHRPの化合物IIの媒介性還元に対するK3GAMMA0の値は、溶媒誘電率の影響を受けませんでしたが、溶媒疎水性とともに減少しました。メタノールで得られたK3の値は、水緩衝液中の[OS(BPY)2ピクル] 2+で得られたものと類似していた。

環状ボルタンメトリーは、一方電子逆流共筋としての1,1'-フェロセンジメタノールの存在下で、固定化ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP) - イーストマンAQ 55電極でのH2O2の触媒還元を分析する効率的な手段です。このシステムは、多くの有機溶媒におけるHRPの化合物IIの還元の動態を研究するために採用されました。メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、アセトン、2-ブタノン、1,2-プロパンジオール、アセトニトリル、酢酸エチル、およびエチレングリコールで電気触媒応答が検出されました。基質濃度を伴うピークまたはプラトー触媒電流の異常なベル型の変動が、テストされたすべての溶媒で観察されました。メタノール、アセトニトリル、および1-プロパノールで得られた結果は、Saveantによって開発されたモデルを使用して分析されました(Limoges、B。; Saveant、J.-M。; Yazidi、D。J. Am。Chem。Soc。2003、125、9192-9203)。K3GAMMA0およびK3、Mの値、ここでK3 = K3,1K3,2/(K3、-1 + K3,2)、Gamma0は活性酵素の表面濃度であり、K3、M =(K3、-1 + K3、2)/k3,1が決定されました。メタノール、1-プロパノール、およびアセトニトリル(5%水性緩衝液の存在下)におけるHRPの化合物IIの媒介性還元に対するK3GAMMA0の値は、溶媒誘電率の影響を受けませんでしたが、溶媒疎水性とともに減少しました。メタノールで得られたK3の値は、水緩衝液中の[OS(BPY)2ピクル] 2+で得られたものと類似していた。

Cyclic voltammetry is an efficient means of analyzing the catalytic reduction of H2O2 at immobilized horseradish peroxidase (HRP)-Eastman AQ 55 electrodes in the presence of 1,1'-ferrocenedimethanol as a one-electron reversible cosubstrate. This system was employed to study the kinetics of the reduction of compound II of HRP in a number of organic solvents. An electrocatalytic response was detected in methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, acetone, 2-butanone, 1,2-propanediol, acetonitrile, ethyl acetate, and ethylene glycol. Unusual bell-shaped variations of the peak or plateau catalytic current with the substrate concentration were observed in all solvents tested. The results obtained in methanol, acetonitrile, and 1-propanol were analyzed using the model developed by Saveant (Limoges, B.; Saveant, J.-M.; Yazidi, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9192-9203). The values of k3Gamma0 and K3,M, where k3 = k3,1k3,2/(k3,-1 + k3,2), Gamma0 is the surface concentration of active enzyme, and K3,M = (k3,-1 + k3,2)/k3,1, were determined. The values of k3Gamma0 for the mediated reduction of compound II of HRP in methanol, 1-propanol, and acetonitrile (in the presence of 5% aqueous buffer) were not affected by the solvent dielectric constant but decreased with solvent hydrophobicity. The value of K3,M obtained in methanol was similar to that obtained for [Os(bpy)2pyCl]2+ in aqueous buffer.

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