A catálise enzimática emergiu como uma plataforma verde para sintetizar farmacêuticos de alto valor e produtos químicos finos, alavancando sua seletividade e sustentabilidade inerentes. No entanto, os sistemas enzimáticos em cascata para síntese química valiosa enfrentam desafios significativos, incluindo dependência de cofatores caros, incompatibilidade catalítica entre enzimas e estabilidade limitada. Aqui, desenvolvemos um nanocompósito de buffer de pH projetado para uma robusta síntese de cascata de três enzimas de uma panela de ácido γ-aminobutírico. Um materials compósito que integra poli (ácido metacrílico) responsivo ao pH com uma estrutura de imidazolato zeolítico-8 foi empregada para o encapsulamento in situ de enzimas. Essa estratégia permite que a glutamato descarboxilase, que requer condições ácidas, funcionam com eficiência em um ambiente neutro. Demonstramos a capacidade superior desse nanocompósito na resolução da incompatibilidade do pH na cascata multi-enzima. Com a regeneração de cofator altamente eficiente da formato desidrogenase, o ácido α-cetoglutárico é catalisado para o ácido γ-aminobutírico através de uma cascata envolvendo glutamato desidrogenase e glutamato descarboxilase com uma taxa de 2,34 mm h-1. O nanocompósito estabelece microambientes ácidos localizados em condições a granel neutro (pH 7,0), permitindo a regeneração sincronizada de NADH com um número complete de rotatividade de 662 e a eficiência de conversão de 93,6 % do α cetoglutarato em γ-aminobutírico em um sistema de um patrot. Essa abordagem oferece uma estratégia biocatalítica escalável e econômica para moléculas estruturalmente complexas, avançando a fabricação farmacêutica sustentável.
