[发明专利]一种纳米酶、其制备方法及在葡萄糖检测中的应用

说明书

本发明具体涉及一种纳米酶、其制备方法及在葡萄糖检测中的应用。所述纳米酶同时具有葡萄糖氧化酶及过氧化氢氧化酶样活性，从而能实现葡萄糖的级联检测，具有灵敏度高、易回收、成本低等优点。所述葡萄糖检测步骤包括：(1)圆底烧瓶中，2mg纳米酶加入到2mLPBS缓冲液(0.1M,PH＝7)中，其中包含不同浓度的葡萄糖，在30℃条件下，用λ≥420nm波长的光照并敞口放置吹扫氧气；(2)30min后，200uL TMB(4mM)和1.8mL醋酸缓冲液(0.1M,PH＝4.0)被加入上述反应液中，在30℃黑暗条件下孵育30min；(3)利用紫外分光光度计测定步骤(2)得到的混合液中的葡萄糖含量。

技术领域

本发明属于葡萄糖检测技术领域，具体涉及一种纳米酶、其制备方法及在可视化葡萄糖含量检测中的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近年来，随着世界各国社会经济的发展和居民生活水平的提高，糖尿病的发病率及患病率逐年升高，成为威胁人民健康的重大社会问题。据分析表明，2019年全球20-79岁人群中约4.63亿人患有糖尿病，其中由于2型糖尿病患者起病时症状比较隐蔽，很难在初发时即获确诊，但其患病率较高，造成全世界糖尿病患者总数剧增。随着糖尿病患者的增多，测定真实血清样品中的葡萄糖对临床诊断、治疗监测起着重大作用。

目前常用于葡萄糖检测的方法为葡萄糖氧化酶法，它是将葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOx)和氧气的存在下催化氧化生成H₂O₂和葡萄糖酸，所得的H₂O₂随后与过氧化物酶反应，催化H₂O₂分解形成羟基自由基(-OH)，可以氧化发色底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)形成蓝色产物，通过测定吸光度就能计算出血液中葡萄糖的含量。但由于其葡萄糖检测方法中同时需要葡萄糖氧化酶和过氧化物酶两种酶，并且检测步骤较为繁琐，检测成本较高。针对该研究现状，研究开发能够同时行使上述职能的多功能酶，简化检测步骤，对于临床病理样本中葡萄糖的检测具有重要意义。

发明内容

针对上述研究背景，本发明目的在于提供一种同时具有葡萄糖氧化酶和过氧化物酶样活性的人工酶，简化葡萄糖检测步骤。

针对上述技术目的，本发明提供以下技术方案：

本发明第一方面，提供一种纳米酶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将三聚氰胺、氯化钾、氢氧化物按比例混合均匀后进行煅烧。

本发明提供的纳米酶实质是一种表面具有K、Cl、OH等离子修饰的g-C₃N₄材料。目前相关报道提供了g-C₃N₄纳米片材料可以作为一种荧光传感器应用于目标物的分析，还具有类似过氧化氢酶的活性。本发明提供的纳米酶材料通过增加K、Cl、OH表面修饰增加了其光催化效果，能够直接发挥葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶两种功效，无需再加入其他酶及底物，功能更加完善。

本发明第二方面，提供第一方面所述制备方法得到的纳米酶。

经验证，上述制备方法获得的纳米酶与葡萄糖在同一溶液体系中，能够在光照条件下通过发挥葡萄糖氧化酶活性，催化葡萄糖氧化并将O₂还原为H₂O₂，并在黑暗条件下发挥过氧化物酶样活性，进一步催化H₂O₂分解形成羟基自由基(-OH)，促使TMB变色。