Polyelectrolyte doped hollow nanofibers for positional assembly of bienzyme system for cascade reaction at O/W interface

ACS Catalysis

Volumn 4, Issue 12, 2014, Pages 4548-4559

  Ji, Xiaoyuan ^a,b   Su, Zhiguo ^a,d   Wang, Ping ^a,c   Ma, Guanghui ^a   Zhang, Songping ^a,d  

^a INSTITUTE OF PROCESS ENGINEERING   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c UNIVERSITY OF MINNESOTA   (United States)

^d SynBio Research Platform   (China)

Author keywords

cascade reactions; coaxial electrospinning; hollow nanofibers; polyelectrolyte; positional assembly

Indexed keywords

CATALYSIS; DEPOSITION; ELECTROSPINNING; GLUCOSE; GLUCOSE SENSORS; ION EXCHANGE; NANOFIBERS; POLYELECTROLYTES; REACTION KINETICS;

AQUEOUS BIPHASIC SYSTEM; BIPHASIC BIOCATALYSIS; CASCADE REACTIONS; CATALYZED EPOXIDATION; CATIONIC POLYELECTROLYTE; COAXIAL ELECTROSPINNING; HOLLOW NANOFIBERS; UTILIZATION EFFICIENCY;

GLUCOSE OXIDASE;

EID: 84915795060     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs501383j     Document Type: Article

References (79)

1. Ricca, E.; Brucher, B.; Schrittwieser, J. H. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2239-2262 10.1002/adsc.201100256
2. Santacoloma, P. A.; Sin, G. r.; Gernaey, K. V.; Woodley, J. M. Org. Process Res. Dev. 2010, 15, 203-212 10.1021/op1002159
3. Conrado, R. J.; Varner, J. D.; DeLisa, M. P. Curr. Opin. Biotechnol. 2008, 19, 492-499 10.1016/j.copbio.2008.07.006
4. Koeller, K. M.; Wong, C.-H. Nature 2001, 409, 232-240 10.1038/35051706
5. Schoemaker, H. E.; Mink, D.; Wubbolts, M. G. Science 2003, 299, 1694-1697 10.1126/science.1079237
6. Bornscheuer, U. T.; Huisman, G. W.; Kazlauskas, R. J.; Lutz, S.; Moore, J. C.; Robins, K. Nature 2012, 485, 185-194 10.1038/nature11117
7. Kongjan, P.; Min, B.; Angelidaki, I. Water Res. 2009, 43, 1414-1424 10.1016/j.watres.2008.12.016
8. Martin del Campo, J. S.; Rollin, J.; Myung, S.; Chun, Y.; Chandrayan, S.; Patino, R.; Adams, M. W. W.; Zhang, Y. H. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 4587-4590 10.1002/anie.201300766
9. Rollin, J. A.; Tam, T. K.; Zhang, Y. H. P. Green Chem. 2013, 15, 1708-1719 10.1039/c3gc40625c
10. Brady, D.; Jordaan, J. Biotechnol. Lett. 2009, 31, 1639-1650 10.1007/s10529-009-0076-4
11. Hernandez, K.; Fernandez-Lafuente, R. Enzyme Microb. Technol. 2011, 48, 107-122 10.1016/j.enzmictec.2010.10.003
12. Rodrigues, R. C.; Berenguer-Murcia, á.; Fernandez-Lafuente, R. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2216-2238 10.1002/adsc.201100163
13. Hwang, E. T.; Gu, M. B. Eng. Life Sci. 2013, 13, 49-61 10.1002/elsc.201100225
14. Mateo, C.; Palomo, J. M.; Fernandez-Lorente, G.; Guisan, J. M.; Fernandez-Lafuente, R. Enzyme Microb. Technol. 2007, 40, 1451-1463 10.1016/j.enzmictec.2007.01.018
15. Rodrigues, R. C.; Ortiz, C.; Berenguer-Murcia, A.; Torres, R.; Fernandez-Lafuente, R. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 6290-6307 10.1039/c2cs35231a
16. Verma, M. L.; Barrow, C. J.; Puri, M. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013, 97, 23-39 10.1007/s00253-012-4535-9
17. Mitragotri, S.; Lahann, J. Nat. Mater. 2009, 8, 15-23 10.1038/nmat2344
18. van Dongen, S. F.; Nallani, M.; Cornelissen, J. J.; Nolte, R. J.; van Hest, J. C. Chemistry 2009, 15, 1107-1114 10.1002/chem.200802114
19. Peters, R. J. R. W.; Louzao, I.; van Hest, J. C. M. Chem. Sci. 2012, 3, 335-342 10.1039/c2sc00803c
20. Kohler, V.; Wilson, Y. M.; Durrenberger, M.; Ghislieri, D.; Churakova, E.; Quinto, T.; Knorr, L.; Haussinger, D.; Hollmann, F.; Turner, N. J.; Ward, T. R. Nat. Chem. 2013, 5, 93-99 10.1038/nchem.1498
21. Marguet, M.; Bonduelle, C.; Lecommandoux, S. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 512-529 10.1039/c2cs35312a
22. Szostak, J. W.; Bartel, D. P.; Luisi, P. L. Nature 2001, 409, 387-390 10.1038/35053176
23. Vriezema, D. M.; Garcia, P. M. L.; Sancho Oltra, N.; Hatzakis, N. S.; Kuiper, S. M.; Nolte, R. J. M.; Rowan, A. E.; van Hest, J. C. M. Angew. Chem. 2007, 119, 7522-7526 10.1002/ange.200701125
24. Zhang, Y.; Ruder, W. C.; LeDuc, P. R. Trends Biotechnol. 2008, 26, 14-20 10.1016/j.tibtech.2007.09.006
25. Brady, D.; Jordaan, J. Biotechnol. Lett. 2009, 31, 1639-1650 10.1007/s10529-009-0076-4
26. Kim, H.; Sun, Q.; Liu, F.; Tsai, S.-L.; Chen, W. Top. Catal. 2012, 55, 1138-1145 10.1007/s11244-012-9897-9
27. Schoffelen, S.; van Hest, J. C. M. Soft Matter 2012, 8, 1736-1746 10.1039/c1sm06452e
28. Xue, R.; Woodley, J. M. Bioresour. Technol. 2012, 115, 183-195 10.1016/j.biortech.2012.03.033
29. van Dongen, S. F. M.; de Hoog, H.-P. M.; Peters, R. J. R. W.; Nallani, M.; Nolte, R. J. M.; van Hest, J. C. M. Chem. Rev. 2009, 109, 6212-6274 10.1021/cr900072y
30. Tanner, P.; Egli, S.; Balasubramanian, V.; Onaca, O.; Palivan, C. G.; Meier, W. FEBS Lett. 2011, 585, 1699-1706 10.1016/j.febslet.2011.05.003
31. Duan, L.; He, Q.; Wang, K.; Yan, X.; Cui, Y.; MÖhwald, H.; Li, J. Angew. Chem. 2007, 119, 7126-7130 10.1002/ange.200700331
32. Kuiper, S. M.; Nallani, M.; Vriezema, D. M.; Cornelissen, J. J.; van Hest, J. C.; Nolte, R. J.; Rowan, A. E. Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 4315-4318 10.1039/b811196k
33. Meeuwissen, S. A.; Rioz-Martinez, A.; de Gonzalo, G.; Fraaije, M. W.; Gotor, V.; van Hest, J. C. M. J. Mater. Chem. 2011, 21, 18923-18926 10.1039/c1jm12407b
34. Zhang, L.; Shi, J.; Jiang, Z.; Jiang, Y.; Qiao, S.; Li, J.; Wang, R.; Meng, R.; Zhu, Y.; Zheng, Y. Green Chem. 2011, 13, 300-306 10.1039/c0gc00432d
35. Patterson, D. P.; Prevelige, P. E.; Douglas, T. ACS Nano 2012, 6, 5000-5009 10.1021/nn300545z
36. Shi, J.; Wang, X.; Jiang, Z.; Liang, Y.; Zhu, Y.; Zhang, C. Bioresour. Technol. 2012, 118, 359-366 10.1016/j.biortech.2012.04.099
37. Shi, J.; Wang, X.; Zhang, W.; Jiang, Z.; Liang, Y.; Zhu, Y.; Zhang, C. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1450-1458 10.1002/adfm.201202068
38. Delcea, M.; Yashchenok, A.; Videnova, K.; Kreft, O.; Mohwald, H.; Skirtach, A. G. Macromol. Biosci. 2010, 10, 465-474 10.1002/mabi.201090006
39. Shum, H. C.; Zhao, Y. J.; Kim, S. H.; Weitz, D. A. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2011, 50, 1648-1651 10.1002/anie.201006023
40. Kreft, O.; Prevot, M.; Mohwald, H.; Sukhorukov, G. B. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2007, 46, 5605-5608 10.1002/anie.200701173
41. Delaittre, G.; Reynhout, I. C.; Cornelissen, J. J.; Nolte, R. J. Chemistry 2009, 15, 12600-12603 10.1002/chem.200902063
42. Shi, J.; Zhang, L.; Jiang, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 881-889 10.1021/am101241u
43. Jiang, Y.; Sun, Q.; Zhang, L.; Jiang, Z. J. Mater. Chem. 2009, 19, 9068-9074 10.1039/b914268a
44. Stadler, B.; Chandrawati, R.; Price, A. D.; Chong, S. F.; Breheney, K.; Postma, A.; Connal, L. A.; Zelikin, A. N.; Caruso, F. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2009, 48, 4359-4362 10.1002/anie.200900386
45. Zussman, E.; Yarin, A. L.; Bazilevsky, A. V.; Avrahami, R.; Feldman, M. Adv. Mater. 2006, 18, 348-353 10.1002/adma.200501153
46. Zhao, Y.; Cao, X.; Jiang, L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 764-765 10.1021/ja068165g
47. Zhao, Y.; Jiang, L. Adv. Mater. 2009, 21, 3621-3638 10.1002/adma.200803645
48. Lang, L.; Wu, D.; Xu, Z. Chemistry 2012, 18, 10661-10668 10.1002/chem.201200378
49. Lin, J.; Wang, X.; Ding, B.; Yu, J.; Sun, G.; Wang, M. Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2012, 37, 94-114 10.1080/10408436.2011.627096
50. Qu, H.; Wei, S.; Guo, Z. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 11513-11528 10.1039/c3ta12390a
51. Wu, J.; Wang, N.; Zhao, Y.; Jiang, L. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7290-7305 10.1039/c3ta10451f
52. Loscertales, I. G.; Barrero, A.; Guerrero, I.; Cortijo, R.; Marquez, M.; Ganan-Calvo, A. M. Science 2002, 295, 1695-1698 10.1126/science.1067595
53. Loscertales, I. G.; Barrero, A.; Márquez, M.; Spretz, R.; Velarde-Ortiz, R.; Larsen, G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5376-5377 10.1021/ja049443j
54. Ji, X.; Wang, P.; Su, Z.; Ma, G.; Zhang, S. J. Mater. Chem. B 2014, 2, 181-190 10.1039/c3tb21232g
55. Yadav, G. D.; Devi, K. M. J. Am. Oil Chem. Soc. 2001, 78, 347-351 10.1007/s11746-001-0267-2
56. Schneider, R. D. S.; Lara, L. R. S.; Bitencourt, T. B.; Nascimento, M. D.; Nunes, M. R. D. J. Brazil. Chem. Soc. 2009, 20, 1473-1477 10.1590/S0103-50532009000800013
57. Xu, J.; Jiang, J.; Li, L. J. Appl. Polym. Sci. 2012, 126, 1377-1384 10.1002/app.36740
58. Miao, S.; Zhang, S.; Su, Z.; Wang, P. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2010, 48, 243-250 10.1002/pola.23759
59. Miao, S. D.; Sun, L. J.; Wang, P.; Liu, R. N.; Su, Z. G.; Zhang, S. P. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2012, 114, 1165-1174 10.1002/ejlt.201200050
60. Miao, S. D.; Zhang, S. P.; Su, Z. G.; Wang, P. J. Appl. Polym. Sci. 2013, 127, 1929-1936 10.1002/app.37564
61. Garcia-Galan, C.; Berenguer-Murcia, á.; Fernandez-Lafuente, R.; Rodrigues, R. C. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2885-2904 10.1002/adsc.201100534
62. Rocha-Martin, J.; Rivas, B. d. l.; Muoz, R.; Guisán, J. M.; Lpez-Gallego, F. ChemCatChem 2012, 4, 1279-1288 10.1002/cctc.201200146
63. Yadav, G. D.; Devi, K. M. J. Am. Oil Chem. Soc. 2001, 78, 347-351 10.1007/s11746-001-0267-2
64. Orellana-Coca, C.; Camocho, S.; Adlercreutz, D.; Mattiasson, B.; Hatti-Kaul, R. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2005, 107, 864-870 10.1002/ejlt.200500253
65. Warwel, S.; Rüsch gen Klaas, M. J. Mol. Catal. B: Enzym. 1995, 1, 29-35 10.1016/1381-1177(95)00004-6
66. Klaas, M. R. G.; Warwel, S. J. Am. Oil Chem. Soc. 1996, 73, 1453-1457 10.1007/BF02523509
67. Klaas, M. R.; Warwel, S. Ind. Crop. Prod. 1999, 9, 125-132 10.1016/S0926-6690(98)00023-5
68. TÖrnvall, U.; Orellana-Coca, C.; Hatti-Kaul, R.; Adlercreutz, D. Enzyme Microb. Technol. 2007, 40, 447-451 10.1016/j.enzmictec.2006.07.019
69. Zhu, G. Y.; Wang, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11132-11133 10.1021/ja046853z
70. Zhu, G. Y.; Wang, P. J. Biotechnol. 2005, 117, 195-202 10.1016/j.jbiotec.2005.01.015
71. Narayanan, R.; Zhu, G. Y.; Wang, P. J. Biotechnol. 2007, 128, 86-92 10.1016/j.jbiotec.2006.08.017
72. Asuri, P.; Karajanagi, S. S.; Dordick, J. S.; Kane, R. S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1046-1047 10.1021/ja0573965
73. Binks, B. P. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2002, 7, 21-41 10.1016/S1359-0294(02)00008-0
74. Reincke, F.; Hickey, S. G.; Kegel, W. K.; Vanmaekelbergh, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 458-462 10.1002/anie.200352339
75. Duan, H.; Wang, D.; Kurth, D. G.; Mohwald, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5639-5642 10.1002/anie.200460920
76. Hernandez, K.; Berenguer-Murcia, A.; Rodrigues, R. C.; Fernandez-Lafuente, R. Curr. Org. Chem. 2012, 16, 2652-2672 10.2174/138527212804004526
77. da Silva, J. M. R.; Nascimento, M. d. G. Process Biochem. 2012, 47, 517-522 10.1016/j.procbio.2011.12.019
78. Carlsson, N.; Borde, A.; Wolfel, S.; Kerman, B.; Larsson, A. Anal. Biochem. 2011, 411, 116-121 10.1016/j.ab.2010.12.026
79. Farias, E.; Yasunaga, K. L.; Peixoto, R. V. R.; Fonseca, M. P.; Fontes, W.; Galera, P. D. Pesqui. Vet. Brasil. 2013, 33, 261-264 10.1590/S0100-736X2013000200021