CN107376961A - 集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备及应用 - Google Patents

集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107376961A
CN107376961A CN201710609260.2A CN201710609260A CN107376961A CN 107376961 A CN107376961 A CN 107376961A CN 201710609260 A CN201710609260 A CN 201710609260A CN 107376961 A CN107376961 A CN 107376961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monoblock type
type class
chip arrays
class peroxidase
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710609260.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107376961B (zh
Inventor
何艳芳
牛湘衡
张文驰
齐飞
宋洪伟
张锡凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201710609260.2A priority Critical patent/CN107376961B/zh
Publication of CN107376961A publication Critical patent/CN107376961A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107376961B publication Critical patent/CN107376961B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/185—Phosphorus; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals
    • B01J27/1853—Phosphorus; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals with iron, cobalt or nickel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明属于模拟酶技术领域，涉及类过氧化物酶的制备，尤其涉及一种集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备及应用。集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括先经预处理得到纯净的泡沫镍，然后将硫酸钴和尿素溶解为溶液，放入泡沫镍，经水热反应得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物，再将其高温磷化，即得集成化CoP/NF整体式类过氧化物酶。本发明还公开了所得产物应用于过氧化氢的可视化检测。本发明利用多孔泡沫镍作为支撑体制备整体式类过氧化物酶，有效增大了模拟酶的表面积和利用率，可控制反应进程，实现随用随取，无需猝灭剂。还能方便地对该整体式类过氧化物酶进行回收和重复使用，具有优良的重复利用效果。

Description

集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备及 应用
技术领域
本发明属于模拟酶技术领域，涉及类过氧化物酶的制备，尤其涉及一种集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备及应用。
背景技术
天然酶能在温和的条件下高效率、高选择性地催化一系列反应，被广泛用作药学、医学和分析检测领域的生物催化剂。然而，天然酶在使用过程中易受pH、温度、化学试剂等环境因素的影响而导致变性失活。而且，在提取和纯化过程耗时耗力，导致价格昂贵，使用后难以再回收利用，严重限制了其在诸多方面的实际应用。
自2007年阎锡蕴研究小组发现四氧化三铁纳米颗粒具有类过氧化物酶催化特性以来，研究人员陆续开发了多种具有类过氧化物酶催化活性的纳米材料：
中国专利CN105372417A（一种FeVO4模拟酶材料及其应用）公开了一种带状FeVO4纳米材料的制备方法，发现产物具有良好的模拟过氧化物酶催化性能。在使用时配制成分散液，通过离心分离-洗涤-干燥后可对该模拟酶进行重复利用。
中国专利CN105665012A（一种铁-蛋白复合物过氧化物模拟酶及其检测过氧化氢的方法）公开了一种由高铁离子和蛋白作用生成的铁-蛋白复合物过氧化物模拟酶。通过将高铁离子溶液和牛血清蛋白在一定pH和温度下搅拌反应，再经过多次透析，最后冷藏得到此铁-蛋白复合物模拟酶。在使用时配制成铁-蛋白复合物溶液，不能重复使用。
中国专利CN106290187A（一种Fe2(MoO4)3模拟酶材料）通过水热合成法制备了具有花状结构的Fe2(MoO4)3，发现其具有一定的过氧化物酶催化活性。在使用过程中将其配置成分散液，通过离心分离对其进行回收和重复使用。
中国专利CN105129863A（四氧化三铁纳米团簇模拟酶及制备方法以及用其快速检测乳酸的方法）公开了一种四氧化三铁纳米团簇模拟过氧化物酶。当每次反应到一定程度时，利用外加磁场去除四氧化三铁纳米团簇后得到最终反应液，并用于比色检测。
上述公开的类过氧化物酶虽然催化活性高、反应速率快，但存在以下共同缺点：这些类过氧化物酶均通过溶解或分散在水相溶液中而发生作用，大多难以回收利用，少数的可进行回收利用，但回收时需要离心操作或通过外部磁场加以分离，重复利用过程繁琐。因此，开发具有活性高、制备简便、成本低廉、可便捷回收利用的类过氧化物酶有着重要的实际意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是，公开了集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法。
集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1cm2大小，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10 min，然后60℃恒温干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将摩尔比为1：1～7的硫酸钴和尿素溶解到30～150 mL去离子水中，优选摩尔比为1:6.4，搅拌10～30 min混合均匀，优选20 min；
3）将处理好的泡沫镍(30片)与上述溶液置于水热反应釜中在80～180℃下反应12～48h，优选120℃反应48h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净，60℃烘干，将干燥的Co(OH)2/NF片（6片）和300～800 mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内，所述瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置，在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在200～500℃下保持0～2h，优选300℃下保持0.5h，反应后冷却至室温，取出即可得到集成化CoP/NF整体式类过氧化物酶。
根据本发明所公开的方法制得的集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶，含有包覆在多孔泡沫镍表面的CoP纳米片阵列结构，所述泡沫镍表面CoP纳米片阵列的厚度为1.5μm左右，其整体式结构使其易于被分离出反应体系。
本发明的另一个目的是，公开了一种所制得的整体式类过氧化物酶的应用，即可用于过氧化氢的可视化检测，对过氧化氢在0.032～1.2 mM浓度范围内呈现良好的线性响应。
一种利用CoP/NF测定过氧化氢含量的方法，以CoP/NF作为整体式类过氧化物酶，催化TMB和过氧化氢溶液的氧化还原反应，产生显色物质，通过测定显色物质的吸光度，确定过氧化氢的含量，具体操作步骤如下：
1）取2.9 mL pH值为2～7的醋酸盐缓冲液，依次加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL待测过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），混合均匀，所述醋酸盐缓冲液的pH值优选为4 ；
2）将上述体系在15～60℃水浴中反应4～36 min，优选30℃反应35 min；
3）取出整体式类过氧化物酶，停止反应；
4）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液紫外-可见吸收光谱。
优选地，待测溶液的过氧化氢含量范围在0.032～640 mM，优选的线性范围为0.032～1.2 mM。
在本说明书中，术语“类过氧化物酶”是指具有过氧化物酶催化活性的材料。具体地，本发明所述类过氧化物酶以过氧化氢作为电子受体，通过氧化相应底物生成有色物质，用于比色检测。
在本说明书中，术语“CoP/NF”是指CoP纳米片阵列生长在泡沫镍（NF）表面而形成的整体式类过氧化物酶，二者可互换使用。
在本说明书中，术语“Co(OH)2 / NF”是指Co(OH)2纳米片阵列生长在泡沫镍（NF）表面而形成的整体式复合物，二者可互换使用。
在本说明书中，术语“TMB”是化合物“3,3’,5,5’-四甲基联苯胺”的缩写名称，二者可互换使用。
本发明所用反应物、试剂均为市售。
有益效果
本发明首次公开了集成化CoP纳米片阵列具有很高的类过氧化物酶活性，可用于检测过氧化氢；本发明利用多孔泡沫镍作为支撑体制备整体式类过氧化物酶，有效增大了模拟酶的表面积和利用率，有利于反应过程中的物质传输；可简单利用镊子对该整体式类过氧化物酶进行夹取，便捷地对模拟酶在反应体系中进行投入-取出-再投入-再取出的操作，有效控制反应进程，实现随用随取；利用镊子将该整体式类过氧化物酶从反应体系中取出后，即可终止反应，无需猝灭剂。此外，可方便地对该整体式类过氧化物酶进行回收和重复使用，具有优良的重复利用效果。
附图说明
图1为制备的CoP/NF整体式类过氧化物酶；
图2为不同反应体系在652 nm处吸光度随时间的变化过程。在这些体系中，将0.05 mLH2O2（9.8 M）、0.05 mL TMB（8 mM）、2.9 mL 醋酸盐缓冲液（0.2 M，pH 4）和1 cm×1 cm 的CoP/NF（或Co(OH)2/NF或NF）混合反应；
图3表示在CoP/NF催化过氧化氢氧化TMB反应中，对CoP/NF进行随用随取时的吸光度（在652 nm处）的动态记录图；
图4为CoP/NF催化过氧化氢氧化TMB反应的重复使用效果图；
图5为反应温度对CoP/NF催化过氧化氢氧化TMB反应在652 nm处的吸光度的响应线；
图6为pH对CoP/NF催化过氧化氢氧化TMB反应在652 nm处的吸光度的响应线；
图7为用CoP/NF检测过氧化氢时得到的不同过氧化氢浓度下的紫外-可见吸收光谱图和可视化对比图（插图）。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1 cm×1 cm的正方形，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10 min，然后移至60℃恒温干燥箱中干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将1.4055 g硫酸钴和0.3 g尿素溶解到30 mL去离子水中，通过在室温下搅拌10 min混合均匀；
3）将处理好的泡沫镍（30片）与上述溶液置于水热反应釜中在80℃下反应12h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净后，将其置于60℃烘箱中烘干。将干燥的Co(OH)2/NF片（6片）和300 mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内（瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置），在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在200℃下保持2h。反应后冷却至室温，取出即可得到CoP/NF整体式类过氧化物酶。
整体式类过氧化物酶催化过氧化氢氧化其底物反应的应用实验：
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片CoP/NF（1 cm×1cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液反应36 min之内在652 nm处的吸光度。
实施例2
集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1 cm×1 cm的正方形，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10 min，然后移至60℃恒温干燥箱中干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将1.4055 g硫酸钴和0.9 g尿素溶解到60 mL去离子水中，通过在室温下搅拌20 min混合均匀；
3）将处理好的泡沫镍（30片）与上述溶液置于水热反应釜中在150℃下反应24h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净后，将其置于60℃烘箱中烘干。将干燥的Co(OH)2/NF片（6片）和450 mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内（瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置），在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在400℃下保持1h。反应后冷却至室温，取出即可得到CoP/NF整体式类过氧化物酶。
整体式类过氧化物酶催化过氧化氢氧化其底物反应的应用实验：
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片CoP/NF（1 cm×1cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液反应36 min之内在652 nm处的吸光度。
实施例3
集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1 cm×1 cm的正方形，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10 min，然后移至60℃恒温干燥箱中干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将1.4055 g硫酸钴和1.9 g尿素溶解到100 mL去离子水中，通过在室温下搅拌20min混合均匀；
3）将处理好的泡沫镍（30片）与上述溶液置于水热反应釜中在120℃下反应48h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净后，将其置于60℃烘箱中烘干。将干燥的Co(OH)2/NF片（6片）和600 mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内（瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置），在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在300℃下保持0.5h。反应后冷却至室温，取出即可得到CoP/NF整体式类过氧化物酶。
整体式类过氧化物酶催化过氧化氢氧化其底物反应的应用实验：
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片CoP/NF（1 cm×1cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液反应36 min之内在652 nm处的吸光度。
实施例4
集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1 cm×1 cm的正方形，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10 min，然后移至60℃恒温干燥箱中干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将1.4055 g硫酸钴和2.1 g尿素溶解到150 mL去离子水中，通过在室温下搅拌30min混合均匀；
3）将处理好的泡沫镍（30片）与上述溶液置于水热反应釜中在180℃下反应36h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净后，将其置于60℃烘箱中烘干。将干燥的Co(OH)2/NF片（6片）和800 mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内（瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置），在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在500℃下保持0h。反应后冷却至室温，取出即可得到CoP/NF整体式类过氧化物酶。
整体式类过氧化物酶催化过氧化氢氧化其底物反应的应用实验：
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片CoP/NF（1 cm×1cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液反应36 min之内在652 nm处的吸光度。
对以上四个实施例所得的紫外-可见光谱对比可得，实施例3制备的CoP/NF酶活性最好。
实施例5
集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1 cm×1 cm的正方形，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10 min，然后移至60℃恒温干燥箱中干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将1.4055 g硫酸钴和1.9 g尿素溶解到100 mL去离子水中，通过在室温下搅拌20min混合均匀；
3）将处理好的泡沫镍（30片）与上述溶液置于水热反应釜中在120℃下反应48h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净后，将其置于60℃烘箱中烘干。将干燥的Co(OH)2/NF片（6片）和600 mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内（瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置），在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在300℃下保持0.5h。反应后冷却至室温，取出即可得到CoP/NF整体式类过氧化物酶。
CoP/NF、Co(OH)2/NF和NF分别催化过氧化氢氧化TMB反应的实验
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片CoP/NF（或Co(OH)2/NF或NF），然后将上述溶液混合均匀，所述CoP/NF、Co(OH)2/NF和NF均为1 cm×1cm；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液反应36 min之内在652 nm处的吸光度，结果如图2所示，可以得出CoP/NF具有最高的过氧化物酶活性，而Co(OH)2/NF和NF几乎没有过氧化物酶活性。
整体式类过氧化物酶催化过氧化氢氧化TMB反应的随用随取过程
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH 为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液在652 nm处的吸光度，每隔5分钟测一次吸光度，其中第5-20 min、25-40 min、45-60 min没有CoP/NF（已用镊子夹取出）参与反应，结果如图3所示，CoP/NF取出后吸光度基本不再上升，加入CoP/NF后吸光度又持续上升，可以实现便捷地对整体式类过氧化物酶进行随用随取。
整体式类过氧化物酶催化过氧化氢氧化TMB反应的重复利用性实验
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）将步骤1）中所得混合液在30℃水浴中反应35 min；
3）用干净的镊子夹取出整体式类过氧化物酶，停止反应；
4）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液紫外-可见吸收光谱。
5）重复上述四个步骤40次，使用的整体式类过氧化物酶均为步骤3夹取出的同一片酶，只需用无水乙醇进行简单的清洗即可投入下一次使用。
实验结果如图4所示，由图4可以看出，此整体式类过氧化物酶重复使用12次以后仍具有很好的活性。另外，重复使用40次所得结果的相对标准偏差为8.7%，可见其重复使用性能稳定。
实施例6
整体式类过氧化物酶检测过氧化氢的条件优化试验
实施例6A
反应温度对利用整体式类过氧化物酶比色测定过氧化氢的影响
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）将步骤1）中所得混合液在15℃、22℃、30℃、40℃、50℃或60℃水浴中反应35 min；
3）用干净的镊子夹取出整体式类过氧化物酶，停止反应；
4）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液的紫外-可见吸收光谱。
实验结果如图5所示，从图5可以看出，混合溶液在652 nm处的吸光度随着温度的升高而先增大后减小，在本发明中选用30℃为最适宜温度。
实施例6B
反应时间对利用整体式类过氧化物酶比色测定过氧化氢的影响
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH 为4），依次向其中加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液反应36 min之内在652 nm处的吸光度。
结果如图2中曲线所示，从图2红色曲线可以看出反应溶液在652 nm处的吸光度随着反应时间的延长而增加。在本实验中，反应时间为35 min时其吸光度已经达到饱和且满足检测的需要，故选用反应时间为35 min作为最优条件。
实施例6C
反应溶液的pH值对利用整体式类过氧化物酶比色测定过氧化氢的影响
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为2、3、4、5、6或7），依次向其中加入0.05 mL 8mM的TMB、0.05 mL 9.8 M的过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），然后将上述溶液混合均匀；
2）将步骤1）中所得的混合液在30℃水浴中反应35 min；
3）用干净的镊子夹取出整体式类过氧化物酶，停止反应；
4）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液的紫外-可见吸收光谱。
实验结果如图6所示，从图6可以看出，混合溶液在652 nm处的吸光度在缓冲液pH为 4时最高。故选用pH为4的醋酸盐缓冲液为最优条件。
实施例7
利用整体式类过氧化物酶比色测定过氧化氢
根据实施例6所选择的条件，利用整体式类过氧化物酶比色测定过氧化氢，具体步骤如下：
1）取2.9 mL 0.2 M的醋酸盐缓冲液（pH为4），依次向其中加入TMB（0.13 mM）、过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶（0.5 cm×0.5 cm），然后将上述溶液混合均匀；在所述混合溶液中只改变加入的过氧化氢溶液的浓度（0.032 mM、0.1 mM、0.2 mM、0.6 mM、0.8 mM、1.2mM、66 mM、100 mM、320 mM或640 mM）；
2）将步骤1）中所得混合液在30℃水浴中反应35 min；
3）用干净的镊子夹取出整体式类过氧化物酶，停止反应；
4）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液的紫外-可见吸收光谱。
实验结果如图7所示，可以看出随着过氧化氢浓度的增加，溶液的颜色逐渐增强，在652 nm处的吸光度逐渐增加。检测的过氧化氢含量范围为0.032～640 mM，线性范围为0.032～1.2 mM。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将商品化泡沫镍剪成1cm2大小，先后用37%的盐酸浸泡30 min和去离子水超声清洗10min，然后60℃恒温干燥，得到纯净的泡沫镍；
2）将摩尔比为1：1～7的硫酸钴和尿素溶解到30～150 mL去离子水中，搅拌10～30 min混合均匀；
3）处理好的泡沫镍与上述溶液置于水热反应釜中在80～180℃下反应12～48h，得到Co(OH)2纳米片阵列修饰的泡沫镍复合物；
4）用去离子水将上述复合物淋洗干净，60℃烘干，将干燥的Co(OH)2/NF片和300～800mg次磷酸钠分别放入两个临近的瓷舟内，所述瓷舟置于管式炉中，且装有次磷酸钠的瓷舟放在气流上游位置，在氮气气流中进行磷化，程序升温速率为2℃/min，在200～500℃下保持0～2h，反应后冷却至室温，取出即得到集成化CoP/NF整体式类过氧化物酶。
2.根据权利要求1所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中将摩尔比为1：6.4的硫酸钴和尿素溶解到30～150 mL去离子水中，搅拌20 min混合均匀。
3.根据权利要求1所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中将处理好的泡沫镍与上述溶液置于水热反应釜中在120℃下反应48h。
4.根据权利要求1所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中在300℃下保持0.5h。
5.根据权利要求1-4任一所述方法制备得到的集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶，其特征在于：含有包覆在多孔泡沫镍表面的CoP纳米片阵列结构，所述泡沫镍表面CoP纳米片阵列的厚度为1.5μm左右。
6.一种如权利要求5所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用，其特征在于：以CoP/NF作为整体式类过氧化物酶，催化TMB和过氧化氢溶液的氧化还原反应，产生显色物质，通过测定显色物质的吸光度，确定过氧化氢的含量。
7.根据权利要求6所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用，其特征在于，包括如下步骤：
1）取2.9 mL pH值为2～7的醋酸盐缓冲液，依次加入0.05 mL 8 mM 的TMB、0.05 mL待测过氧化氢溶液和1片整体式类过氧化物酶，混合均匀；
2）将上述体系在15～60℃水浴中反应4～36 min；
3）取出整体式类过氧化物酶，停止反应；
4）用紫外-可见吸收分光光度计测定上述混合溶液紫外-可见吸收光谱。
8.根据权利要求7所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用，其特征在于：步骤1）中所述醋酸盐缓冲液的pH值为4。
9.根据权利要求7所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用，其特征在于：步骤2）中将上述体系在30℃水浴中反应35 min。
10.根据权利要求7所述集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用，其特征在于：待测溶液的过氧化氢含量范围在0.032～640 mM，优选的线性范围为0.032～1.2mM。
CN201710609260.2A 2017-07-25 2017-07-25 集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用 Active CN107376961B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710609260.2A CN107376961B (zh) 2017-07-25 2017-07-25 集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710609260.2A CN107376961B (zh) 2017-07-25 2017-07-25 集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107376961A true CN107376961A (zh) 2017-11-24
CN107376961B CN107376961B (zh) 2020-01-24

Family

ID=60336974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710609260.2A Active CN107376961B (zh) 2017-07-25 2017-07-25 集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107376961B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108658053A (zh) * 2018-06-28 2018-10-16 安徽工程大学 一种疏松结构CoP二维纳米片制备方法
CN108847486A (zh) * 2018-06-12 2018-11-20 哈尔滨工业大学 一种多级结构的磷化镍微球的制备方法
CN108872216A (zh) * 2018-05-24 2018-11-23 首都师范大学 一种钴镍纳米线阵列及其制备方法与应用
CN109107591A (zh) * 2018-09-12 2019-01-01 南京师范大学 一种过渡金属磷化物纳米片的制备方法及其所得纳米片和应用
CN109295476A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 安阳师范学院 一种片状Co2P-碳布复合材料的合成方法及其应用
CN109499582A (zh) * 2018-11-27 2019-03-22 中国科学院海洋研究所 一种复合氧化物模拟酶材料及其制备方法和用途
CN112547098A (zh) * 2020-12-03 2021-03-26 中国科学院海洋研究所 一种可反复利用的金属薄膜及其制备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016100557A2 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Sio2 Medical Products, Inc. Plasma treatment with non-polymerizing compounds that leads to reduced biomolecule adhesion to thermoplastic articles
CN105977467A (zh) * 2016-07-01 2016-09-28 北京工业大学 一种基于MOF模板制备Co3O4@CoP复合电极的制备方法
CN106694005A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 天津理工大学 一种酸性全分解水电催化剂的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016100557A2 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Sio2 Medical Products, Inc. Plasma treatment with non-polymerizing compounds that leads to reduced biomolecule adhesion to thermoplastic articles
CN105977467A (zh) * 2016-07-01 2016-09-28 北京工业大学 一种基于MOF模板制备Co3O4@CoP复合电极的制备方法
CN106694005A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 天津理工大学 一种酸性全分解水电催化剂的制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108872216A (zh) * 2018-05-24 2018-11-23 首都师范大学 一种钴镍纳米线阵列及其制备方法与应用
CN108847486A (zh) * 2018-06-12 2018-11-20 哈尔滨工业大学 一种多级结构的磷化镍微球的制备方法
CN108658053A (zh) * 2018-06-28 2018-10-16 安徽工程大学 一种疏松结构CoP二维纳米片制备方法
CN109107591A (zh) * 2018-09-12 2019-01-01 南京师范大学 一种过渡金属磷化物纳米片的制备方法及其所得纳米片和应用
CN109295476A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 安阳师范学院 一种片状Co2P-碳布复合材料的合成方法及其应用
CN109295476B (zh) * 2018-10-29 2020-04-28 安阳师范学院 一种片状Co2P-碳布复合材料的合成方法及其应用
CN109499582A (zh) * 2018-11-27 2019-03-22 中国科学院海洋研究所 一种复合氧化物模拟酶材料及其制备方法和用途
CN109499582B (zh) * 2018-11-27 2021-09-28 中国科学院海洋研究所 一种复合氧化物模拟酶材料及其制备方法和用途
CN112547098A (zh) * 2020-12-03 2021-03-26 中国科学院海洋研究所 一种可反复利用的金属薄膜及其制备
CN112547098B (zh) * 2020-12-03 2022-04-15 中国科学院海洋研究所 一种可反复利用的金属薄膜及其制备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107376961B (zh) 2020-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107376961A (zh) 集成化CoP纳米片阵列作为整体式类过氧化物酶的制备及应用
CN107445212B (zh) 一种磁性Fe3O4@CeO2复合纳米微粒的制备方法及其应用
CN109092364B (zh) 一种铜金属有机骨架模拟酶材料及其制备与应用
CN104857954B (zh) 底物高亲和力氧化石墨烯负载纳米铂模拟过氧化物酶及其制备方法
CN107462531A (zh) 一种尿酸的无酶比色检测方法
CN106622288A (zh) 铂‑磺化石墨烯复合纳米材料模拟过氧化物酶
CN105665018B (zh) 复合固体超强酸催化剂的制备方法及应用
CN113237840B (zh) 类过氧化物纳米酶及其制备方法、活性检测方法及传感器
Bandyopadhyay et al. Studies on immobilized Saccharomyces cerevisiae. III. Physiology of growth and metabolism on various supports
CN107236695A (zh) 一种表达蔗糖磷酸化酶的基因工程菌及其应用
Wu et al. Bionic mineralization growth of UIO-66 with bovine serum for facile synthesis of Zr-MOF with adjustable mesopores and its application in enzyme immobilization
CN106676092B (zh) 低维碳纳米材料/群体感应淬灭酶复合薄膜材料制备方法
CN106824288A (zh) 磁性醌介体纳米功能材料及其制备方法和应用
Jangi Experimental evaluation of kinetics and biochemical characteristics of MnO2 nanoparticles as high throughput peroxidase-mimetic nanomaterials
CN108313993B (zh) 一种硝酸的合成方法
Lv et al. Cascade cycling of nicotinamide cofactor in a dual enzyme microsystem
CN106914231A (zh) 单层纳米TiO2@酵母碳球的自组装合成方法及其应用
CN109387508A (zh) 一种磁性碳管-二硫化钼纳米酶的制备方法及其用于检测过氧化氢、葡萄糖的方法
CN105540682B (zh) 一种以尿素铁为铁源制备四氧化三铁负载氮掺杂石墨烯复合材料的方法
El Rassy et al. Hydrophobic silica aerogel–lipase biocatalysts: Possible interactions between the enzyme and the gel
CN114874449B (zh) 一种含单原子催化位点的金属-有机框架化合物的制备方法及其应用
CN102495011B (zh) 一种细菌亚硝酸盐还原酶活性测定方法
Wang et al. Hierarchically structured CA@ ZIF-8 biohybrids for carbon dioxide mineralization
Hsu et al. A combined solid-state and submerged cultivation integrated with adsorptive product extraction for production of Monascus red pigments
Liu et al. Adenosine Triphosphatase-Stabilized ZIF-67 as Peroxidase Mimic for Rapid Detection of Glutathione

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant