[发明专利]壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶

说明书

本发明公开一种壳聚糖‑铂纳米粒子模拟氧化酶，以壳聚糖为稳定剂，硼氢化钠为还原剂，一步合成壳聚糖‑铂纳米粒子模拟氧化酶。壳聚糖‑铂纳米粒子模拟氧化酶能催化氧气氧化3，3’，5，5’‑四甲基联苯胺盐酸盐显色，壳聚糖‑铂纳米粒子模拟氧化酶对3，3’，5，5’‑四甲基联苯胺盐酸盐具有高亲和力，其米氏常数为0.0179 mmol/L。

技术领域

本发明涉及具有模拟氧化酶活性的一种由壳聚糖作为稳定剂的铂纳米材料及其制备方法，属于纳米技术领域。

背景技术

酶具有降低化学反应的活化能、改变反应速率、控制反应进行的功能，在生物体内乃至自然界都起到了非常重要的作用。多数的天然酶是蛋白质，具有高效性和专一性，但其结构和功能很容易受到环境中物理、化学因素的影响，它需要在特定的pH和温度下才能够发挥其活性。与天然酶相比，纳米材料模拟酶具有制备过程简单、容易大规模制备、性质稳定、可重复使用、对外界环境耐受性强、制造及储存成本低等优点。对于过氧化物酶而言，其催化氧化过程需要过氧化氢的参与。但由于过氧化氢是一种强氧化剂，会对某些分析物的性质产生影响。此外，过氧化氢本身容易分解，在实际应用过程中会带来许多不便。然而，对于氧化酶而言，其无需过氧化氢的参与，就可以催化氧化底物显色，使得实验操作过程更加简便易行。但目前对氧化酶样的纳米材料报道还比较少，主要有纳米氧化铈、纳米四氧化三钴、纳米铁酸钴等。因此，研究和开发具有氧化酶活性的纳米人工酶在当前科学研究中意义重大。

壳聚糖是一种天然高分子。自1859年法国人Rouget首先得到壳聚糖后，该物质的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注。在医学方面，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有相关的报道。在环境方面，壳聚糖在废水处理中也有广泛的应用。壳聚糖分子含有丰富官能团（如羧基和氨基），因此其可修饰性强，另外它具有良好的生物相容性与水溶性，因此是一种理想的纳米粒子稳定剂。

本发明提供了一种壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，该壳聚糖-铂纳米粒子以硼氢化钠为还原剂，壳聚糖为稳定剂制备。

发明内容

本发明的目的是提供一种壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，它是以硼氢化钠为还原剂，壳聚糖为稳定剂合成铂纳米粒子，得到的壳聚糖-铂纳米粒子具有模拟氧化酶特性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，其特征是壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶能催化氧气氧化3，3’，5，5’-四甲基联苯胺盐酸盐显色，壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶对3，3’，5，5’-四甲基联苯胺盐酸盐具有高亲和力；所述的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶由以下反应步骤制得：将氯铂酸加入到壳聚糖溶液中，搅拌30分钟，然后逐滴加入硼氢化钠溶液并在5分钟之内加完，置于暗处搅拌90分钟，得到深褐色的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶溶液。

所述的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，其特征是壳聚糖溶液浓度为0.2 m/V %，氯铂酸水溶液浓度为10 mmol/L，硼氢化钠溶液浓度为0.2 mol/L，所述壳聚糖溶液、氯铂酸水溶液和硼氢化钠溶液的体积比为47:2:1。

所述的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，其特征是所得到的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶中铂纳米粒子与壳聚糖通过壳聚糖分子上的N2和O3相连接，铂纳米粒子的平均粒径为2.1±0.3 nm。

所述的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，其特征是所得到的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶溶液放置一年以上无沉降物出现。

所述的壳聚糖-铂纳米粒子模拟氧化酶，其特征是能催化氧气氧化3，3’，5，5’-四甲基联苯胺盐酸盐生成蓝色产物，在652 nm处有最大吸收峰；加硫酸后显色产物变黄，该黄色产物在450 nm处有最大吸收峰。