[发明专利]一种模拟酶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及模拟酶的制备方法及其应用，具体地，涉及过氧化物模拟酶的制备方法。

背景技术

天然酶在温和的条件下具有专一性和高效性，因此，在众多领域被广泛的研究和应用[参见ACSAppl.Mater.Interfaces.,2014,6,19207-19216]。然而，天然酶易因环境的改变而变性失活、价格昂贵、提纯困难且耗时比较长，给使用带来了不便[参见Catal.Sci.Technol.,2013,3,2761-2768]。因此，研究人员开始寻找或制备出既具有天然酶的催化性能又简单稳定的物质以实现对酶功能的模拟。所以，开发出既具有高效的催化活性,又能克服天然酶的缺点的模拟酶去代替天然酶是一项具有挑战性的工作。尤其是开发过氧化物模拟酶，它同过氧化物酶一样能够催化过氧化物氧化其它物质,特别是对过氧化氢(H₂O₂)具有高效的催化作用。而过氧化反应参与多种重要疾病的发病机制,会引起生物细胞、组织乃至器官损伤。过氧化氢(H₂O₂)作为生物反应过程中的一种重要中间物质,对其含量进行准确测定,在分析化学及临床医药中具有重大意义。

随着纳米技术的出现，以纳米材料为基础的过氧化物酶的模拟物，尤其是基于片层结构的纳米材料的过氧化物模拟酶在比色法检测中已经成为新一类的理想而又重要的工具。这类过氧化物模拟酶具有比天然酶更显著的优势，比如过氧化物模拟酶具有比较高的稳定性、制备成本低、易储存、在组成和结构设计上的灵活性等等。2011年，Guo等[参见ACSNano.,2011,5,1282–1290]制备出用Hemin功能化的石墨烯纳米片，该复合材料具有过氧化物酶的催化活性，能够可视化检测过氧化氢，进而间接用于单核苷酸多态性的检测。然而，石墨烯的价格是比较昂贵的，这就限制了该材料的应用。2013年，Zhang等[参见Sen.andAct.B.,2014,192,150–156]将Hemin固定到Fe–Ni双氢氧化物(Fe–NiLDH)的插层中，制备出过氧化物模拟酶，并用于过氧化氢的定量检测。2014年，Li等[参见RSCAdv.,2014,4,24256-24262]为了提高二硫化钼的类过氧化物酶的活性，将Hemin与超声剥离后的二硫化钼混合，制备出Hemin修饰的二硫化钼复合材料作为过氧化物模拟酶。但是，以上方法检测的线性范围都非常窄，仅仅只有一个数量级，很难满足实际检测需要。

发明内容

本发明的主旨就是提供一种具有高催化活性的纳米材料并用于过氧化氢在较宽范围内的可视化检测的模拟酶的制备方法

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于Hemin/Co₃O₄-NSs二维纳米复合材料模拟酶的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

a)将表面活性剂加入到水醇溶剂中，搅拌15-60分钟；再加入四水合醋酸钴和六次甲基四铵继续搅拌15-60分钟；再加入醇溶剂，搅拌30-60分钟，陈化0.5-2天；得到的前驱体溶液；

四水合醋酸钴、表面活性剂、六次甲基四胺、水醇溶剂、醇溶剂的重量比为1：(1-5)：(0.1-1)：(50-150)：(50-150)；

水醇溶剂中，水与醇的体积比1：(10-15)；

b)将陈化好的前驱体溶液转移到反应釜中，在100-200℃下反应1-5h，离心洗涤3-6次，将洗净的溶剂热产物在150-400℃下反应1-5h，冷却至室温，干燥至恒重，即得到四氧化三钴二维纳米片(Co₃O₄-NSs)；

c)将氯化高铁血红素溶液加入Co₃O₄-NSs分散液中，室温下搅拌10-20h，依次用乙醇和去离子水离心洗涤3次，干燥至恒重，即可。

Co₃O₄-NSs分散液为将Co₃O₄-NSs溶解在水中，并用超声波分散10-30分钟；Co₃O₄-NSs与水的重量比为1：100-1000；

氯化高铁血红素与Co₃O₄-NSs的重量比为1：(1-5)。

所述的氯化高铁血红素溶液为将氯化高铁血红素溶解在氢氧化钠溶液中，氯化高铁血红素、氢氧化钠、水的重量比为1:1-10：1500-25000。

所述的表面活性剂为聚乙二醇接枝聚丙二醇。