[发明专利]一种模拟酶材料及制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及模拟酶技术，具体的说是一种模拟酶材料及制备和应用。

背景技术

纳米材料由于小尺寸效应、表面与界面效应和宏观量子隧道效应，使其具有独特的理化性能，目前已广泛应用于医学、生物等多个领域。2007年文献(Nature Nanotechnology，2007，2，577-583)首次报道氧化铁纳米课题具有类似过氧化物酶(Horseradish peroxidase，简称HRP)催化活性，即在过氧化氢存在下，氧化铁纳米颗粒能够与TMB等辣根过氧化物酶底物反应，生成与HRP相同的反应产物，从而具有与HRP相同的催化作用。自此确立了纳米氧化物模拟酶的概念。随后，又相继报道了氧化石墨烯、碳纳米管、氧化铈等纳米材料也具有HRP催化活性，在免疫分析和生物传感器领域得到了广泛引用。与天然酶相比，人工合成的纳米氧化物模拟酶具有成本低廉，合成简单，可大量制备，而且室温保存稳定，易于对各类功能分子或是蛋白抗体等进行修饰和标记，能够方便应用于生物检测分析中。另外，纳米氧化物模拟酶所具有的强氧化活性还能应用于有机废水处理、杀菌灭藻等。目前对于纳米氧化物模拟酶研究才刚刚起步，开发新的纳米氧化物模拟酶材料和开拓新的应用是此领域研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟酶材料及制备和应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种模拟酶材料材料，所述模拟酶材料为氢氧化氧锰，化学组成为MnO(OH)。

一种模拟酶材料的制备方法，

1)将Mn2+的可溶性盐配置成浓度为0.05～0.08mol/L的水溶液，水溶液与甘油按体积比5:1比例混合，混合后加入终浓度为20～40g/L的十二烷基硫酸钠，而后再分别加入浓度为2～8mol/L NaOH水溶液和水合肼配置成混合溶液；

所述浓度为2～8mol/L NaOH水溶液与水溶液和甘油的混合液总和的体积比为1:6；

水合肼与水溶液和甘油的混合液总和的体积比为1:6；

2)将上述混合溶液于120～180℃条件下晶化12～36小时，用去离子水和乙醇洗涤，过滤，将滤饼在40～60℃干燥24小时，得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。

所述Mn²⁺的可溶性盐为氯盐或醋酸盐。

一种模拟酶材料的应用，所述氢氧化氧锰模拟酶材料作为HRP酶，对底物进行氧化催化反应。

本发明所具有的有益效果：本发明所得氢氧化氧锰模拟酶材料具有良好的HRP酶催化活性，在免疫分析等领域具有潜在应用前景，且廉价易得。

附图说明

图1为本发明实施例提供的氢氧化氧锰模拟酶材料的XRD谱图(其中横坐标－角度2θ，单位为°(度)；纵坐标－强度，单位为a.u.(绝对单位))。

具体实施方式

实施例1

所述硒化锰模拟酶材料化学组成为MnSe。

制备过程：

将4mmol醋酸锰溶于50mL去离子水中，加入10mL甘油，再加入2g十二烷基磺酸钠，随后加入10mL 8mol/L NaOH水溶液，最后加入10mL水合肼，搅拌均匀后转入100mL水热釜140℃条件下晶化24小时，用去离子水和乙醇洗涤，过滤，将滤饼在60℃干燥24小时，得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。XRD测试结果表明产物为氢氧化氧锰(见图1)。

准确称量0.01g氢氧化氧锰，加入1mL超纯水，震荡均匀，取200μL加入1mL TMB显色剂，反应完全后显蓝色，652nm波长条件下其吸光度值为2.86，表明所制备氢氧化氧锰材料具有HRP酶催化活性，是一种模拟酶材料，在免疫分析等领域具有潜在应用前景。

实施例2-8

制备过程：

将Mn²⁺的可溶性盐溶于50mL去离子水中配置成浓度为0.05～0.08mol/L的溶液，加入10mL甘油，再加入一定量的十二烷基硫酸钠，使十二烷基硫酸钠浓度为20～40g/L，随后加入10mL浓度为2～8mol/L的NaOH水溶液，最后加入10mL水合肼，搅拌均匀后转入100mL水热釜于120～180℃条件下晶化12～36小时，用去离子水和乙醇洗涤，过滤，将滤饼在40～60℃干燥24小时，得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。