[发明专利]二氧化铱纳米酶的合成与应用

说明书

本发明涉及纳米催化、分析化学领域，具体包括二氧化铱（IrO₂）纳米酶的合成与应用。IrO₂纳米酶在酸性pH下具有过氧化物酶的活性，可催化过氧化氢和有机显色剂发生显色反应。本发明利用制备得到的IrO₂纳米酶与肌氨酸氧化酶偶联来实现肌氨酸的定量分析。该发明可用于食品发酵、生物医药、化工、环境、生物技术等领域的定量分析和催化剂等方面。

技术领域

本发明涉及分析化学领域，具体包括二氧化铱（IrO₂）纳米酶的合成其作为仿酶材料的应用。

背景技术

纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。纳米酶克服了天然酶的许多缺点，如价格昂贵、易失活和储存条件要求苛刻等，对生物传感、免疫分析、癌症诊断和治疗等领域产生了巨大影响。

到目前为止，多种无机纳米材料，都表现出仿过氧化物酶、仿氧化酶、仿过氧化氢酶或仿超氧化物歧化酶等性能。其中，仿过氧化物酶活性指纳米材料具有同过氧化物酶一样作用的以H₂O₂为电子受体催化底物氧化的酶。

已报道的具有仿过氧化物酶活性的无机纳米材料包括Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、FePO₄、FePt、CuO、Cu₃(PO₄)₂、CuS、Cu、CuInS₂、Co₃O₄、CoFe、CoFe₂O₄、CeO₂、CePO₄、Gd、MnO₂、MnSe、ZnO、BiFeO₃、MoS₂ 、WC、VO₂、V₂O₃、Ir、Pd-Ir、Au、Pt、Au/CuS、Bi/Au、Ag/Pt、Ag/Pd、Ag/Au、Ag/Pt、Au/Pd、Si-dots、V₂O₅。值得注意的是，并不是所有金属氧化物都具有仿过氧化物酶活性。二氧化铱尚未报道具有仿酶活性。

贵金属及其氧化物纳米颗粒对一些化学反应有着极高的催化活性。IrO₂具有许多重要应用，包括作为超级电容和电致变色材料，神经元间刺激电极，用于pH感测和成像的超微电极以及用于氧和氯反应的催化剂。IrO₂纳米颗粒在较宽的pH范围内对水分解析氧反应表现出较高的电催化活性。IrO₂纳米颗粒近年来也被用作酶的电子传导基质，使其可用于生物传感器。但我们目前尚未发现IrO₂具有仿酶活性。