[发明专利]一种CsxWO3类过氧化物模拟酶的制备及应用

说明书

技术领域

本发明涉及纳米技术领域和酶催化领域，具体涉及一种Cs_xWO₃类过氧化物模拟酶及其制备方法和应用。

背景技术

糖尿病现已经成为影响人类正常生活的一种疾病，一般情况下人体内的葡萄糖的浓度为3-8mM，而糖尿病患者体内的葡萄糖的浓度为9-40mM。葡萄糖浓度是诊断糖尿病的一项关键性的指标，目前已经有很多的检测方式用于检测葡糖糖的浓度，常见的有：高效液相色谱、电化学、比色法等。其中比色法因与其它方法相比较具有较高的灵敏度、操作简便、成本低等优点受到人们更多的关注。而大量的葡萄糖传感器是基于辣根过氧化酶比色法建立起来的，但是，天然酶来源有限，提纯困难，价格昂贵，而且为了保持其洁性，对实验条件和操作环境的要求都较为苛刻，使其应用受到了极大的限制，因此模拟酶的开发及应用研究越来越受到人们的关注。

自从Fe₃O₄纳米颗粒被发现具有与辣根过氧化酶类似的催化性质后，人们研究出了一系列具有类过氧化物酶功能的纳米材料。这类纳米模拟酶具有制备过程简便、贮存条件简单、成本低、耐高温和耐酸碱等优点，已经成为了人们重点研究的对象，因此继续发现新的蕴含催化活性的纳米材料，发掘新型的纳米模拟酶是目前研究的一个重要方向。通过我们的前期调研发现许多具有光热效应的纳米材料比如Fe₃O₄、CuS、普鲁士蓝、Au等都具有纳米模拟酶的性质。根据之前Chong shenGuo等人在Nanoscale上报道了Cs_xWO₃ 作为光热材料，在近红外处具有很高的吸收，且具有高转换率，因此可以用于肿瘤的光热治疗。基于以上的研究我们认为Cs_xWO₃纳米棒也可能具有类似的模拟酶的催化活性和应用，这个设想是首次被提出和验证。

发明内容

本发明的目的在于是提供及一种Cs_xWO₃类过氧化物模拟酶及其制备方法和应用。Cs_xWO₃纳米材料可以催化H₂O₂产生强氧化性的羟基自由基，高效氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）产生显色反应。具有反应时间短、显色快、催化效果和适用性都要高于天然过氧化物酶的特点，可应用于血液、食品中葡萄糖含量的检测。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种Cs_xWO₃类过氧化物模拟酶，所述的Cs_xWO₃类过氧化物模拟酶为 Cs_xWO₃ 纳米材料，其具有类过氧化物酶的活性。

所述的 Cs_xWO₃ 纳米材料能催化H₂O₂产生大量的羟基自由基。

所述的Cs_xWO₃类过氧化物模拟酶的应用：与葡萄糖氧化酶联用，用于溶液中葡萄糖含量的测定。

Cs_xWO₃纳米材料能催化H₂O₂产生强氧化性的羟基自由基，高效氧化底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺产生显色反应，然后通过测定氧化后的3,3',5,5'-四甲基联苯胺（oxTMB）的紫外吸收值，间接检测出溶液中葡萄糖含量。

葡萄糖检测的线性范围为：0.005 -1mM，检测限为0.1 μM。

所述的显色反应为将3,3',5,5'-四甲基联苯胺、Cs_xWO₃纳米材料和H₂O₂加入到缓冲溶液中反应，溶液由无色变蓝色。

所述的显色反应条件为PBS缓冲液，pH=4.0，温度为35℃，3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度为0.6mM，H₂O₂的浓度为50mM。