[发明专利]纳米氧化铜的抗坏血酸氧化模拟酶活性

说明书

本发明公开一种纳米氧化铜的抗坏血酸氧化模拟酶活性，在有氧环境下可高效催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，在强酸、强碱或高温下均能保持其抗坏血酸氧化模拟酶活性。利用紫外分光光度法分别研究温度、pH及反应时间对纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化酶的影响。纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化酶的稳态动力学参数与天然的抗坏血氧化酶相当，并且纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化酶的稳定性明显强于天然的抗坏血氧化酶。利用除氧实验和荧光分析方法验证纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸氧化的机理。该材料的抗坏血酸氧化模拟酶的活性在纳米酶、纳米技术和仿生技术领域显示出较为诱人的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米技术和仿生技术领域，具体的说是一种纳米氧化铜具有抗坏血酸氧化模拟酶的活性，在有氧环境下可高效催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，在强酸、强碱及高温下均能保持其抗坏血酸氧化模拟酶活性。

背景技术

天然酶具有高催化效率及底物专一性等特点，然而，由于天然酶的化学本质是蛋白质，在酸、碱、热等复杂的非生理环境中容易发生结构变化而失活。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的人工模拟酶。与天然酶相比，纳米酶的催化效率较高，同时还具备对酸、碱和热稳定，又有稳定、经济、可回收等优势特点，鉴于上述，纳米酶的应用研究也已经拓展到生物、农业、医学及环境治理等多个领域，逐渐形成纳米酶研究新领域。

抗坏血酸氧化酶是一种含铜的酶，在有氧环境下，能催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，并且能够与其它氧化还原反应相偶联起到末端氧化酶的作用，具有抗衰老等作用，在植物体内的物质代谢中具有重要的作用。然而，与众多天然酶相似，抗坏血酸氧化酶容易受到多种因素的影响而失去活性，在实际应用中对其相关实验的操作条件较为苛刻，使其应用受到了极大的限制。

自从过氧化物纳米酶被报道以来，尽管越来越多的纳米酶被陆续发明及报道，但对于纳米材料的抗坏血酸氧化模拟酶活性仍有待研究和开发。基于上述纳米酶的优点，探究纳米材料的抗坏血酸氧化模拟酶活性具有重要的意义，且可用于构建不同的检测方法或应用于未来未知的领域。

本发明首次发现纳米氧化铜具有优秀的抗坏血酸氧化模拟酶活性，在有氧环境下，能够高效催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸。采用紫外分光光度法分别研究温度、pH及反应时间对纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化模拟酶的影响，利用除氧实验和氧化产物验证纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化模拟酶催化抗坏血酸氧化的机理，分析纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化模拟酶的稳态动力学参数，并测试纳米氧化铜作为抗坏血酸氧化模拟酶的稳定性。本发明公开了纳米氧化铜的抗坏血酸氧化模拟酶活性，在纳米酶、纳米技术和仿生技术领域显示出诱人的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米氧化铜具有抗坏血酸氧化模拟酶的活性，在有氧环境下可高效催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，在强酸、强碱及高温下均能保持其抗坏血酸氧化模拟酶活性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种纳米氧化铜具有抗坏血酸氧化模拟酶的活性，在有氧环境下能高效催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，在强酸、强碱或高温下均能保持其抗坏血酸氧化模拟酶活性；其特征是在氧气的存在下，纳米氧化铜能催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸；在45℃条件水浴温度下，向3.45 mL pH 7.0，200 mM的磷酸盐缓冲液中加入50 µL浓度为40 mg/L的纳米氧化铜和0.5 mL浓度为1 mM的抗坏血酸，反应6分钟后，用紫外分光光度计测定紫外可见吸收光谱及波长265 nm的吸光度。

所述的一种纳米氧化铜具有抗坏血酸氧化模拟酶的活性，其特征是在有氧环境下能高效催化抗坏血酸氧化生成脱氢抗坏血酸，此反应体系的反应温度为45℃，pH 值为7.0及反应时间为6分钟。