CN104386756A - 一种模拟酶材料及制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模拟酶技术,具体的说是一种模拟酶材料及其制备和应用。所述模拟酶材料为氢氧化氧锰,化学组成为MnO(OH)。本发明所得氢氧化氧锰模拟酶材料具有过氧化物酶催化活性。
Description
技术领域
本发明涉及模拟酶技术,具体的说是一种模拟酶材料及制备和应用。
背景技术
纳米材料由于小尺寸效应、表面与界面效应和宏观量子隧道效应,使其具有独特的理化性能,目前已广泛应用于医学、生物等多个领域。2007年文献(Nature Nanotechnology,2007,2,577-583)首次报道氧化铁纳米课题具有类似过氧化物酶(Horseradish peroxidase,简称HRP)催化活性,即在过氧化氢存在下,氧化铁纳米颗粒能够与TMB等辣根过氧化物酶底物反应,生成与HRP相同的反应产物,从而具有与HRP相同的催化作用。自此确立了纳米氧化物模拟酶的概念。随后,又相继报道了氧化石墨烯、碳纳米管、氧化铈等纳米材料也具有HRP催化活性,在免疫分析和生物传感器领域得到了广泛引用。与天然酶相比,人工合成的纳米氧化物模拟酶具有成本低廉,合成简单,可大量制备,而且室温保存稳定,易于对各类功能分子或是蛋白抗体等进行修饰和标记,能够方便应用于生物检测分析中。另外,纳米氧化物模拟酶所具有的强氧化活性还能应用于有机废水处理、杀菌灭藻等。目前对于纳米氧化物模拟酶研究才刚刚起步,开发新的纳米氧化物模拟酶材料和开拓新的应用是此领域研究热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟酶材料及制备和应用。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种模拟酶材料材料,所述模拟酶材料为氢氧化氧锰,化学组成为MnO(OH)。
一种模拟酶材料的制备方法,
1)将Mn2+的可溶性盐配置成浓度为0.05~0.08mol/L的水溶液,水溶液与甘油按体积比5:1比例混合,混合后加入终浓度为20~40g/L的十二烷基硫酸钠,而后再分别加入浓度为2~8mol/L NaOH水溶液和水合肼配置成混合溶液;
所述浓度为2~8mol/L NaOH水溶液与水溶液和甘油的混合液总和的体积比为1:6;
水合肼与水溶液和甘油的混合液总和的体积比为1:6;
2)将上述混合溶液于120~180℃条件下晶化12~36小时,用去离子水和乙醇洗涤,过滤,将滤饼在40~60℃干燥24小时,得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。
所述Mn2+的可溶性盐为氯盐或醋酸盐。
一种模拟酶材料的应用,所述氢氧化氧锰模拟酶材料作为HRP酶,对底物进行氧化催化反应。
本发明所具有的有益效果:本发明所得氢氧化氧锰模拟酶材料具有良好的HRP酶催化活性,在免疫分析等领域具有潜在应用前景,且廉价易得。
附图说明
图1为本发明实施例提供的氢氧化氧锰模拟酶材料的XRD谱图(其中横坐标-角度2θ,单位为°(度);纵坐标-强度,单位为a.u.(绝对单位))。
具体实施方式
实施例1
所述硒化锰模拟酶材料化学组成为MnSe。
制备过程:
将4mmol醋酸锰溶于50mL去离子水中,加入10mL甘油,再加入2g十二烷基磺酸钠,随后加入10mL 8mol/L NaOH水溶液,最后加入10mL水合肼,搅拌均匀后转入100mL水热釜140℃条件下晶化24小时,用去离子水和乙醇洗涤,过滤,将滤饼在60℃干燥24小时,得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。XRD测试结果表明产物为氢氧化氧锰(见图1)。
准确称量0.01g氢氧化氧锰,加入1mL超纯水,震荡均匀,取200μL加入1mL TMB显色剂,反应完全后显蓝色,652nm波长条件下其吸光度值为2.86,表明所制备氢氧化氧锰材料具有HRP酶催化活性,是一种模拟酶材料,在免疫分析等领域具有潜在应用前景。
实施例2-8
制备过程:
将Mn2+的可溶性盐溶于50mL去离子水中配置成浓度为0.05~0.08mol/L的溶液,加入10mL甘油,再加入一定量的十二烷基硫酸钠,使十二烷基硫酸钠浓度为20~40g/L,随后加入10mL浓度为2~8mol/L的NaOH水溶液,最后加入10mL水合肼,搅拌均匀后转入100mL水热釜于120~180℃条件下晶化12~36小时,用去离子水和乙醇洗涤,过滤,将滤饼在40~60℃干燥24小时,得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。
准确称量0.01g氢氧化氧锰,加入1mL超纯水,震荡均匀,取200μL加入1mL TMB显色剂,反应完全后显蓝色,652nm波长条件下其吸光度值大于2.00,表明所制备氢氧化氧锰材料具有HRP酶催化活性。
所述Mn2+的可溶性盐为氯盐或醋酸盐。
表1
Claims (4)
1.一种模拟酶材料材料,其特征在于:所述模拟酶材料为氢氧化氧锰,化学组成为MnO(OH)。
2.一种权利要求1所述的模拟酶材料的制备方法,其特征在于:
1)将Mn2+的可溶性盐配置成浓度为0.05~0.08mol/L的水溶液,水溶液与甘油按体积比5:1比例混合,混合后加入终浓度为20~40g/L的十二烷基硫酸钠,而后再分别加入浓度为2~8mol/L NaOH水溶液和水合肼配置成混合溶液;所述浓度为2~8mol/L NaOH水溶液和水合肼均与水溶液和甘油的混合液总和的体积为1:6;
2)将上述混合溶液于120~180℃条件下晶化12~36小时,用去离子水和乙醇洗涤,过滤,将滤饼在40~60℃干燥24小时,得到化学组成为MnO(OH)的氢氧化氧锰模拟酶材料。
3.按权利要求2所述的模拟酶材料制备方法,其特征在于:所述Mn2+的可溶性盐为氯盐或醋酸盐。
4.一种权利要求1所述的模拟酶材料的应用,其特征在于:所述氢氧化氧锰模拟酶材料作为HRP酶,对底物进行氧化催化反应。
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