[发明专利]基于比色荧光双通道的纳米模拟酶及其在分析检测中应用

说明书

本发明公开一种基于碳点‑血红素模拟过氧化物酶复合纳米材料，通过此纳米材料建立了可见和荧光双通道可视化检测过氧化氢、葡萄糖和黄嘌呤的方法。此方法通过碳点‑血红素过氧化物模拟酶催化过氧化氢氧化苯酚与4‑氨基安替比林，形成稳定的红色显色产物，该显色产物的最大吸收峰为505 nm；同时，该碳点‑血红素纳米材料在激发波长为480 nm处，发射光谱为540 nm处的反应液的荧光发生淬灭。因此，显色产物在505 nm处吸光度以及在发射光谱为540 nm处的荧光猝灭信号分别与过氧化氢、葡萄糖和黄嘌呤在1.7×10^‑7‑2×10^‑4 M、1.7×10^‑7‑1.3×10^‑4 M和3.3×10^‑6‑3.3×10^‑5 M范围内呈线性关系。

技术领域

本发明属于分析化学技术和纳米技术领域，具体涉及一种同时具有可见和荧光的双通道的可视化检测的纳米酶，所述模拟酶为一种碳点和血红素复合材料，催化过氧化氢氧化苯酚与4-氨基安替比林，形成稳定的红色显色产物，并建立一种双通道检测过氧化氢、葡萄糖和黄嘌呤的分析方法。

背景技术

天然酶具有催化效率高、底物选择特异性强、催化反应类别广等优点，然而天然酶在实际应用中也存在明显的缺陷，比如生产成本高、使用条件苛刻、价格昂贵等缺点也成为了制约天然酶在生产实践应用中的关键因素，因此人工模拟酶的开发和应用研究越来越引起人们的关注。

自2007年发现四氧化三铁纳米材料具有过氧化物酶的活性之后（L. Gao, J.Zhuang, et al.，Nat. Nanotechnol. 2 (2007) 577-583.），越来越多的纳米材料被发现具有模拟酶的活性，比如：金属氧化物纳米材料（L. Hong, A.-L. Liu, et al., Biosens.Bioelectron., 43 (2013) 1-5.）、碳纳米材料（L. Lin, X. Song, et al., Anal. Chim.Acta, 869 (2015) 89-95.）、贵金属纳米材料（Y. Jv, B. Li, et al., Chem. Commun.,46 (2010) 8017-8019.）等。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等优点，才使得纳米材料模拟酶被广泛应用于重金属检测、有机污染物降解、食品添加剂及农药残留检测、生物医学领域检测以及疾病治疗。但大部分的纳米模拟酶多为单一的利用紫外-可见可视化分析方法，但是单一的信号易受基底的干扰,导致检测结果不可靠；而基于紫外-可见和荧光的双通道可视化分析方法不仅可以通过比较或测量有色物质溶液颜色深度确定目标物浓度,还可以通过荧光信号的变化来识别被检测物质。而且双通道的信号输出可以作为自身对照,一方面大幅度地抵消环境基底的影响，信号更稳定，不容易受到干扰；另一方面其兼具紫外分析肉眼可见、荧光分析灵敏、可用于现场检测等优点。

发明内容

本发明提供了一种新型的具有紫外-可见和荧光的双通道可视化检测的纳米模拟酶复合材料，同时建立了双通道分析的新方法，并成功的应用于双氧水、葡萄糖和黄嘌呤的检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种基于比色荧光双通道的纳米模拟酶，所述纳米模拟酶为碳点与血红素纳米复合物，所述碳点与血红素纳米复合物的制备方法如下：取碳点和血红素的乙醇溶液，将血红素的乙醇溶液和碳点混合均匀，然后加入乙醇，混合均匀，搅拌反应5~10h，离心分离出上清液，沉淀用乙醇洗涤，烘干，即得到所述的碳点与血红素纳米复合物。

优选的，所述碳点与血红素纳米复合物的制备方法如下：称取0.3448 g碳点放于50 mL圆底烧瓶中，加入1mL 5mg / mL血红素的乙醇溶液，混合均匀后再加入3 mL乙醇，混合均匀，加入磁子，室温下磁力搅拌7 h，将搅拌反应后得到的混合物离心分离（10000 rpm/ min, 10 min），弃去上清液，沉淀用乙醇洗涤3遍，在60 ℃ 环境中烘干4 h得到所述的碳点与血红素纳米复合物。