CN110237867A - 一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体及制备方法，包括如下步骤：(1)将胞苷‑5'‑单磷酸二钠盐乙二醇溶液、鸟苷‑5'‑单磷酸二钠盐乙二醇溶液、腺苷‑5'‑单磷酸二钠盐乙二醇溶液或胸苷‑5'‑单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到离心管中；(2)将四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)的溶液中，加入乙二醇，振荡混匀，静置，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。本发明的方法简单、周期短、条件温和易控、便于大工业生产制备；具有氧化酶活性的金属纳米颗粒的平均粒径为1.2‑4.5nm，催化活性高。
Description
技术领域
本发明属于纳米颗粒制备技术领域，具体的是涉及一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体及制备方法。
背景技术
天然酶作为生物催化剂，具有高效、作用条件温和、选择性高等显著的优点，在医药、化工、食品处理以及工业领域都有重要的实际应用。然而由于大多数酶自身组成为蛋白质，易受外界环境(如温度、pH)的影响而变性失活，且制备和纯化酶的工艺繁复，成本高，极大限制了其使用范围[Inorg.Chem.Front.,2016,3,41-60]。
以纳米材料为基础构建的模拟酶体系即纳米酶，与天然酶相比，纳米材料具有成本低、稳定性高、易于处理和储存、催化活性可调节等优点[Chem.Commun.,2018,54,6520-6530]。在纳米材料中，铂纳米颗粒已经被公认为是一种高度理想的催化剂[Chem.Soc.Rev.,2017,46,4951-4975]，其催化活性与表面几何效应，电子属性和量子尺寸效应有很大的关系。近年来，碳、金属氧化物、介孔分子筛、蛋白质等模板剂被广泛用于合成铂纳米颗粒，但制备过程繁琐、周期长、条件不易控制、催化活性低[Nat Commun,2018,9,129-138]。因此，开发方便有效的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体制备方法具有重要的现实意义。目前，尚未有利用核苷酸合成具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的报道。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、周期短、条件温和易控，便于大工业生产的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。
本发明的第二个目的是提供一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)按下述方式之一种进行：
A.将50-100μL 5-250mM的胞苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
B.将50-100μL 5-250mM的鸟苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
C.将50-100μL 5-250mM的腺苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
D.将50-100μL 5-250mM的胸苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将25-100μL 25-100mM的四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在20-80℃下静置12-72h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。
所述四氯铂酸钾水溶液的浓度为50mM。
上述方法制备的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。
本发明的优点：
本发明的方法简单、周期短、条件温和易控、便于大工业生产制备；具有氧化酶活性的金属纳米颗粒的平均粒径为1.2-4.5nm，催化活性高。
附图说明
图1是实施例1制备的一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的透射电镜图。
图2是实施例4制备的一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的透射电镜图。
图3是实施例1制备的一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体对不同浓度3,3',5,5'-四甲基联苯胺的动力学曲线图。
图4为图3的双倒数曲线图。
图5是实施例4制备的一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体对不同浓度3,3',5,5'-四甲基联苯胺的动力学曲线图。
图6为图5的双倒数曲线图。
具体实施方式
下面的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但不对本发明作任何限制。
实施例1
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 50mM的胞苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将50μL 50mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在60℃下静置24h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为CMP-Pt1.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为3.3nm(见图1)。
测定铂纳米颗粒液体的氧化酶活性：
取20μL实施例1获得的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体于1.5mL离心管中并加入980μL蒸馏水进行稀释混匀，在8个4mL比色皿中，均加入20μL上述稀释后的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体、500μL 40mM p H为4.0的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液，再向1-8号比色皿中依次加入体积均为10μL的10mM、15mM、20mM、25mM、30mM、35mM、40mM、50mM 3,3',5,5'-四甲基联苯胺乙醇溶液，并加入蒸馏水使其体积维持在1470μL，采用紫外分光光度计扫描652nm处的吸收光谱随时间的变化，得到吸光度随时间的变化率，通过Lineweaver-Burk方程计算出其米氏常数。(见图3和图4)
具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体表现出高的酶活性，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.052mM。
实施例2
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100μL 5mM的胞苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将25μL 100mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在20℃下静置72h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为CMP-Pt0.2液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为3.1nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.064mM。
实施例3
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 250mM的胞苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将100μL 25mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在80℃下静置12h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为CMP-Pt5.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为3.7nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.048mM。
实施例4
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 50mM的鸟苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将50μL50mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在60℃下静置24h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为GMP-Pt1.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为2.2nm(见图1)。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.118mM。
实施例5
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100μL 5mM的鸟苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将25μL 100mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在20℃下静置72h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为GMP-Pt0.2液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为2.0nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.127mM。
实施例6
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 250mM的鸟苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将100μL 25mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在80℃下静置12h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为GMP-Pt5.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为2.5nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.102mM。
实施例7
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 50mM的腺苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将50μL 50mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在60℃下静置24h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为AMP-Pt1.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为1.6nm(见图1)。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.187mM。
实施例8
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100μL 5mM的腺苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将25μL 100mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在20℃下静置72h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为AMP-Pt0.2液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为1.4nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.192mM。
实施例9
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 250mM的腺苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将100μL 25mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在80℃下静置12h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为AMP-Pt5.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为1.9nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.164mM。
实施例10
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 50mM的胸苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将50μL 50mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在60℃下静置24h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为TMP-Pt1.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为4.2nm(见图1)。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.039mM。
实施例11
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100μL 5mM的胸苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将25μL 100mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在20℃下静置72h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为TMP-Pt0.2液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为3.9nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.048mM。
实施例12
一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将50μL 250mM的胸苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将100μL 25mM四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)获得的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在80℃下静置12h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。液体(命名为TMP-Pt5.0液体)，通过透射电镜扫描获得其平均粒径为4.5nm。
测定方法同实施例1，对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值为0.026mM。
实施例1-12均采用相同的方法测定铂纳米颗粒液体粒径及对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值，总结见表1。
结论：本发明的方法制备的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体对3,3',5,5'-四甲基联苯胺的Km值小，说明具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体与3,3',5,5'-四甲基联苯胺的亲和力高，反应速率快，催化活性高。
Claims (3)
1.一种具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体的制备方法，其特征是包括如下步骤：
(1)按下述方式之一种进行：
A.将50-100μL5-250mM的胞苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
B.将50-100μL5-250mM的鸟苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
C.将50-100μL5-250mM的腺苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
D.将50-100μL5-250mM的胸苷-5'-单磷酸二钠盐乙二醇溶液加入到1.5mL的离心管中；
(2)将25-100μL25-100mM的四氯铂酸钾水溶液加入到步骤(1)的溶液中，加入乙二醇使总体积为500μL，振荡混匀，在20-80℃下静置12-72h，得到具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述四氯铂酸钾水溶液的浓度为50mM。
3.权利要求1或2的方法制备的具有氧化酶活性的铂纳米颗粒液体。
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2019
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