[发明专利]一种g-C3N4@Hemin复合物模拟酶的制备与应用

说明书

一种g‑C₃N₄@Hemin复合物模拟酶的制备与应用，制备是先取三聚氰胺粉末放于磁舟中，置于马弗炉于氮气中加热裂解后自然冷却至室温，得到淡黄色g‑C₃N₄粉末；将g‑C₃N₄粉末分散于去离子水中，超声分散，离心，将含有g‑C₃N₄纳米片的上清液烘干；取已烘干的g‑C₃N₄纳米片分散于去离子水中，取血红素分散于去离子水中，将两溶液混合，水浴恒温反应，自然冷却至室温后，得到混合溶液；将混合溶液离心，采用无水乙醇和蒸馏水洗涤，所得沉积物烘干，即得g‑C₃N₄@Hemin复合物；g‑C₃N₄@Hemin复合物模拟酶比色检测过氧化氢、葡萄糖，本发明制备的复合物模拟酶具有血红素与类石墨烯的双重催化功能，制备过程简单，易于保存，无需复杂仪器，成本较低，便于检测等优点。

技术领域

本发明属于酶催化与传感检测技术领域，具体涉及一种g-C₃N₄@Hemin复合物模拟酶的制备与应用。

背景技术

糖尿病是一种常见的疾病，准确快速的检测葡萄糖的含量对于诊断和治疗糖尿病是非常有必要的，生物体内细胞代谢产生的过氧化氢是临床医学上诊断某些疾病的重要依据之一，目前普遍应用的葡萄糖和过氧化氢检测方法主要包括两大类：酶学比色法和电化学法。电化学法检测比较灵敏，但是需要专门仪器即电极和电化学工作站，不便于检测。天然酶能够与底物特异性结合，而且可以高效催化化学反应，这使得它被成功地用于许多领域。但是天然酶存在较多的缺陷，其来源有限，纯化过程比较困难，且成本比较高，反应条件苛刻且容易受外界环境因素如高温、强酸、强碱等影响而失活等等，这些缺陷限制了它在许多方面的应用。正由于天然酶的这些缺陷，近些年，研究人员开始越来越多的关注和研究模拟酶的制备，使其具有与自然酶相似的功能。

2007年，四氧化三铁磁性纳米粒子首次被发现其自身与自然界中的过氧化物酶具有相似的催化活性。在过氧化氢存在下，能够催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(3,3’,5,5’-Tetramethylbenzidine,TMB)、二氨基联苯胺(Diaminobenzidine,DAB)等辣根过氧化物酶(HRP)的底物反应，生成的反应产物与过氧化物酶催化产物相同，从而产生与过氧化物酶类似的催化作用。自此报道之后，越来越多的关注开始转向模拟过氧化物酶以及它们潜在的应用价值。在维持人体生命活动的过程中，过氧化物酶是广泛存在于体内的一类氧化还原酶，它以血红素为辅基，是参与体内生理代谢的一种十分重要的天然酶。血红素是一种铁卟啉衍生物，然而，由于易形成二聚体导致其催化活性大大降低，这就使得直接使用血红素作为模拟酶仍然是一个挑战。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种g-C₃N₄@Hemin复合物模拟酶的制备与应用，制备的复合物模拟酶具有血红素与类石墨烯的双重催化功能，制备过程简单，易于保存，无需复杂仪器，成本较低，便于检测等优点。

为实现上述目的，本发明的采取的技术方案为：

一种g-C₃N₄@Hemin复合物模拟酶的制备方法，包括以下步骤：

取三聚氰胺粉末放于磁舟中，置于马弗炉于氮气中550℃加热裂解4-6h后自然冷却至室温，得到淡黄色g-C₃N₄粉末；取g-C₃N₄粉末分散于去离子水中使其浓度为50mg/mL-100mg/mL，超声分散16h，以11000rpm的转速离心5min以除去残留的未剥离的g-C₃N₄，将含有g-C₃N₄纳米片的上清液在60℃下烘干备用；