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Critical evaluation of the glucose oxidase-like activity of gold nanoparticles stabilized by different polymers

聚丙烯酸 聚合物 纳米颗粒 化学 葡萄糖氧化酶 催化作用 位阻效应 化学工程 组合化学 纳米技术 有机化学 材料科学 工程类
作者
Lili Xu,Jinxing Chen,Ma Qian,Daiyong Chao,Xinyang Zhu,Ling Liu,Jin Wang,Youxing Fang,Shaojun Dong
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:16 (4): 4758-4766 被引量:29
标识
DOI:10.1007/s12274-022-5218-1
摘要

Polymer stabilizers are widely used to synthesize gold nanoparticles (Au NPs) to prevent their aggregation and improve their stability. Although stabilizers are known to greatly influence both the structure and size of Au NPs, limited efforts explore their effects on the activity of Au NPs for biocatalysis. Herein, different polymers are used as stabilizers to synthesize Au NPs. For the glucose oxidase-like activity, we find that without the spatial barrier from stabilizers, naked Au NPs show significantly high catalytic activity as well as the worst stability. Among the polymers, polyacrylic acid-stabilized Au NPs exhibit the highest activity, whose Vmax (0.74 µM·s−1) is higher than that of the natural glucose oxidase (0.37 µM·s−1) due to the smallest particle size (< 2 nm) and the weak spatial resistance of polyacrylic acid. These variable catalytic results derive from the comprehensive effects including size, steric hindrance, and electronic effect. However, further selectivity and activity tests have exposed shortcomings. They possess universal activities for aldose oxidation, whereas cannot retain activities in typical physiological environments. Our findings highlight the role of polymer stabilizers in imposing effects on the glucose oxidase-like activity of Au NPs and provide a basis for further Au NPs engineering and applications.
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