[发明专利]一种Cu-Au-Pt纳米合金模拟氧化物酶及应用

说明书

本发明公开一种Cu‑Au‑Pt纳米合金模拟氧化物酶及其应用，使用一锅还原法合成Cu‑Au‑Pt纳米合金，该纳米合金在酸性pH值下具有一种内在的类氧化酶的活性，可以在不使用任何氧化剂如过氧化氢的情况下快速氧化有机底物，其活性受温度、pH值等因素的影响。使用该纳米合金催化氧化3,3',5,5'‑四甲基联苯胺显色，在pH4时活性最高，最适宜温度范围比较广，在27℃‑47℃都具有高催化活性，并利用其自身光热性质增强氧化酶活性。该纳米合金在水介质中具有独特的pH依赖性氧化酶活性，在生物技术和环境化学领域具有广泛的潜在应用前景。

技术领域

本发明属于仿生技术和纳米技术领域，具体涉及一种Cu-Au-Pt纳米合金模拟氧化物酶及应用。

背景技术

酶是一类具有催化功能的生物大分子，对生命体新陈代谢和各项生理活动的进行起到重要作用，其依据催化反应类型可以分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶以及连接酶六大类。酶具有高效的催化效率与高度的专一性，但天然酶的实际应用受到纯化过程困难、价格昂贵、反应条件苛刻、易失活等因素的限制。近年来，具有模拟酶活性的纳米材料即纳米酶被广泛开发与研究。

氧化酶在适宜条件下降低需氧反应的能垒，可以用于葡萄糖、谷胱甘肽、肿瘤细胞等的检测，目前金属纳米酶被发现具有类氧化物酶、类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶等多种酶活性，同一种金属纳米材料在不同条件下可以发挥不同的类酶活性，并且其酶活性可以通过改变其形状或元素含量进行调节。金属纳米材料的类酶活性以及独特的光学特性使其在免疫分析、生物传感器以及治疗方面展现出广泛的应用前景。

酶是一类具有催化功能的生物大分子，对生命体新陈代谢和各项生理活动的进行起到重要作用，其依据催化反应类型可以分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶以及连接酶六大类。酶具有高效的催化效率与高度的专一性，但天然酶的实际应用受到纯化过程困难、价格昂贵、反应条件苛刻、易失活等因素的限制。近年来，具有模拟酶活性的纳米材料即纳米酶被广泛开发与研究。但是现有技术中，具有类氧化酶活性的纳米材料，如氧化铈纳米材料，其与底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺很低的亲和力。其他具有类氧化酶活性的金纳米材料，其原料成本金纳米粒子制备昂贵。因此，本领域亟需一种新的技术以克服上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是采用一锅还原法合成一种Cu-Au-Pt纳米合金，其在纳米尺度上具有催化活性，在酸性pH值下具有一种内在的类氧化酶的活性，可以在不使用任何氧化剂如过氧化氢的情况下快速氧化有机底物。该纳米粒子制备简便，经济、活性稳定且可调，在免疫分析及生物传感等领域具有潜在的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明所述的一种Cu-Au-Pt纳米合金模拟氧化物酶，其由下述方法制备而成：在硫酸铜与柠檬酸钠混合溶液中，快速加入硼氢化钠溶液，一段时间后依次加入氯金酸水溶液和氯亚铂酸钾水溶液，搅拌至溶液变色，将上述溶液进行超滤并水洗制得；

对于上文所述的技术方案，优选的情况下，所述的Cu-Au-Pt纳米合金的制备方法中：硫酸铜与柠檬酸钠混合溶液中的硫酸铜浓度为0.1～0.15mM；柠檬酸钠浓度为0.2～0.3mM；所述的硼氢化钠溶液添加后，硼氢化钠在混合溶液中的浓度为1～1.5mM；所述的氯亚铂酸钾溶液添加后，氯亚铂酸钾在混合溶液中的浓度为0.2～0.26mM；所述的氯金酸溶液添加后，氯金酸在混合溶液中的浓度为0.2～0.26mM。

对于上文所述的技术方案，更优选的情况下，所述的硫酸铜与柠檬酸钠混合溶液中的硫酸铜浓度为0.12mM；柠檬酸钠浓度为0.25mM；所述的硼氢化钠溶液添加后，硼氢化钠在混合溶液中的浓度为1.19mM；所述的氯亚铂酸钾溶液添加后，氯亚铂酸钾在混合溶液中的浓度为0.23mM；所述的氯金酸溶液添加后，氯金酸在混合溶液中的浓度为0.23mM。