Abstract A heterogeneous biocatalyst composed of laccase immobilized on Fe3O4 magnetic nanoparticles was prepared via a click chemistry reaction for dimerization of phenylacetylene. The physical and chemical characteristics of the catalyst were investigated. Yield and efficiency of immobilization were 68.7% and 76.4%, respectively. The apparent Km value of the immobilized laccase on nanoparticles was 1.5-fold greater than the value of the free enzyme, and the calculated Vmax of free and immobilized laccase was 65 mM min‒1 and 43 mM min‒1, respectively. While the free enzyme completely lost its activity, more than 60% of the initial activity of immobilized laccase was conserved after 30 days. Oxidative dimerization of phenylacetylene was performed using the prepared catalyst and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine1-oxyl (TEMPO) as a mediator. The maximum yield was obtained at optimal conditions: immobilized laccase (100 mg, ∼80 U), TEMPO (4 mol%), 40 °C, pH 4.5, and 6 h incubation time. Additional environmental and eco-friendly aspects of this heterogeneous biocatalyst are its potential catalytic activity and ease of separation of the catalyst from the reaction mixture by an external magnetic field. Highlights A heterogeneous biocatalyst was prepared by immobilization of laccase on Fe3O4 nanoparticles. 6-Hepynoic acid was used as a linker via a click reaction. The heterogeneous biocatalyst was used in dimerization of phenylacetylene. A maximal yield was obtained after a 6 h-incubation at 40 °C and a pH of 4.5. The catalyst was reused up to 15 runs with more than 80% conversion.

中文翻译：

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通过点击化学固定在磁性纳米颗粒上的漆酶对苯乙炔进行酶促二聚

摘要 通过点击化学反应制备了一种由固定在 Fe3O4 磁性纳米颗粒上的漆酶组成的多相生物催化剂，用于苯乙炔的二聚化。研究了催化剂的物理和化学特性。固定的产率和效率分别为 68.7% 和 76.4%。纳米颗粒上固定化漆酶的表观 Km 值是游离酶值的 1.5 倍，计算出的游离漆酶和固定化漆酶的 Vmax 分别为 65 mM min-1 和 43 mM min-1。当游离酶完全失去活性时，固定化漆酶 60% 以上的初始活性在 30 天后得以保留。使用制备的催化剂和2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基（TEMPO）作为介体进行苯乙炔的氧化二聚。在最佳条件下获得最大产量：固定化漆酶（100 mg，~80 U）、TEMPO（4 mol%）、40 °C、pH 4.5 和 6 h 孵育时间。这种多相生物催化剂的其他环境和生态友好方面是其潜在的催化活性和催化剂易于通过外部磁场从反应混合物中分离出来。亮点 通过将漆酶固定在 Fe3O4 纳米颗粒上制备了一种多相生物催化剂。6-庚酸用作通过点击反应的接头。多相生物催化剂用于苯乙炔的二聚反应。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。和 6 小时的孵育时间。这种多相生物催化剂的其他环境和生态友好方面是其潜在的催化活性和催化剂易于通过外部磁场从反应混合物中分离出来。亮点 通过将漆酶固定在 Fe3O4 纳米颗粒上制备了一种多相生物催化剂。6-庚酸用作通过点击反应的接头。多相生物催化剂用于苯乙炔的二聚反应。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。和 6 小时的孵育时间。这种多相生物催化剂的其他环境和生态友好方面是其潜在的催化活性和催化剂易于通过外部磁场从反应混合物中分离出来。亮点 通过将漆酶固定在 Fe3O4 纳米颗粒上制备了一种多相生物催化剂。6-庚酸用作通过点击反应的接头。多相生物催化剂用于苯乙炔的二聚反应。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。这种多相生物催化剂的其他环境和生态友好方面是其潜在的催化活性和催化剂易于通过外部磁场从反应混合物中分离出来。亮点 通过将漆酶固定在 Fe3O4 纳米颗粒上制备了一种多相生物催化剂。6-庚酸用作通过点击反应的接头。多相生物催化剂用于苯乙炔的二聚反应。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。这种多相生物催化剂的其他环境和生态友好方面是其潜在的催化活性和催化剂易于通过外部磁场从反应混合物中分离出来。亮点 通过将漆酶固定在 Fe3O4 纳米颗粒上制备了一种多相生物催化剂。6-庚酸用作通过点击反应的接头。多相生物催化剂用于苯乙炔的二聚反应。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。在 40 °C 和 4.5 的 pH 下孵育 6 小时后获得最大产量。催化剂最多可重复使用 15 次，转化率超过 80%。