CN113237840A - 类过氧化物纳米酶及其制备方法、活性检测方法及传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种类过氧化物纳米酶及其制备方法、活性检测方法及传感器,包括:将MIL‑101(Fe)放置于研钵中研磨,并对研磨后的MIL‑101(Fe)在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到Fe3O4@C纳米材料;将Fe3O4@C纳米材料与硫粉混合并研磨,对研磨后的Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到类过氧化物纳米酶。本发明制备方法简单、成本低、产量高并且环保,易于大规模生产,制备出的类过氧化物纳米酶具有良好的分散性,稳定性好,类过氧化物纳米酶中的FeS纳米颗粒均匀分布在碳基质中,增加类过氧化物纳米酶与催化底物的接触面积,提高类过氧化物酶的催化活性。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测技术领域,具体涉及一种类过氧化物纳米酶及其制备方法、活性检测方法及传感器。
背景技术
酶是一类具有高度特异性和催化效能的生物催化剂,大多数天然酶含量低,提取困难,成本高,而且遇到热、酸、碱等非生理条件,容易发生变性而失去功能。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶,在生物传感、生态分析和医学治疗等领域引起了科研工作者广泛的兴趣。
现有纳米酶中过氧化氢纳米酶由于能够有效催化歧化细胞有氧呼吸产生的高浓度有毒H2O2而受到广泛研究,但现有过氧化氢纳米酶的催化活性与天然过氧化氢酶相比仍然存在较大差距,现有过氧化氢纳米酶在人血清、活细胞等环境中呈现的低催化活性制约其在生物传感、临床诊断与疾病治疗等领域的应用。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种类过氧化物纳米酶及其制备方法、活性检测方法及传感器,旨在解决现有过氧化氢纳米酶催化活性低的问题。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:一种类过氧化物纳米酶的制备方法,其中,包括:
将MIL-101(Fe)放置于研钵中研磨,并对研磨后的MIL-101(Fe)在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到Fe3O4@C纳米材料;
将Fe3O4@C纳米材料与硫粉混合并研磨,对研磨后的Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到类过氧化物纳米酶。
所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其中,MIL-101(Fe)的煅烧处理条件为:以4~6℃/min的升温速率升温至450~550℃并保温1.5~2.5h。
所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其中,Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物的煅烧处理条件为:以1~3℃/min的升温速率升温至550~650℃并保温4.5~5.5h。
所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其中,所述惰性气体为氮气或氩气。
所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其中,所述类过氧化物纳米酶为FeS@C纳米片,所述类过氧化物纳米酶中FeS纳米颗粒的尺寸为380nm~420nm。
一种类过氧化物纳米酶,其中,采用所述的类过氧化物纳米酶的制备方法制备而成。
一种所述的类过氧化物纳米酶的活性检测方法,其中,包括:
将类过氧化物纳米酶加入含有3,3',5,5'-四甲基联苯胺和H2O2的NaOAc-HAc缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-TMB-H2O2比色体系;
将FeS@C-TMB-H2O2比色体系在45~55℃下孵育50~70min,并对孵育后的FeS@C-TMB-H2O2比色体系进行离心,取离心后的上清液进行紫外-可见光测试,得到紫外-可见吸收光谱;
根据所述紫外-可见吸收光谱,确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
一种所述的类过氧化物纳米酶的活性检测方法,其中,包括:
将类过氧化物纳米酶加入含有10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪和H2O2的Tris-HCl缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-AR-H2O2荧光体系;
将FeS@C-AR-H2O2荧光体系在25~35℃下孵育40~50min,并对孵育后的FeS@C-AR-H2O2荧光体系进行离心,取离心后的上清液进行荧光测试,得到荧光发射光谱;
根据所述荧光发射光谱,确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
一种传感器,其中,所述传感器用于对H2O2进行定量检测,所述传感器包括:比色H2O2传感体系和/或荧光H2O2传感体系,所述比色H2O2传感体系包括所述的类过氧化物纳米酶和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的HAc-NaAc缓冲液,所述荧光H2O2传感体系包括所述的类过氧化物纳米酶和10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪的Tris-HCl缓冲液。
所述的传感器,其中,所述比色H2O2传感体系对H2O2的检测浓度范围为1~70μM,检出限为0.778μM;所述荧光H2O2传感体系对H2O2的检测浓度范围为5~250μM,检出限为0.862μM。
有益效果:本发明制备方法简单、成本低、产量高并且环保,易于大规模生产,制备出的类过氧化物纳米酶具有良好的分散性,稳定性好,类过氧化物纳米酶中的碳基质不仅使得类过氧化物纳米酶具有较大的比表面积,并且能够有效避免FeS纳米颗粒的团聚,充分增加和暴露活性位点,增加类过氧化物纳米酶与催化底物的接触面积,提高类过氧化物酶的催化活性。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶的XRD图;
图2是本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶的TEM图;
图3是按照本发明实施例2的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同催化底物对应的紫外-可见吸收光谱图;
图4是按照本发明实施例3的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同催化底物对应的荧光发射光谱图;
图5是按照本发明实施例2的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同浓度纳米酶对应的紫外-可见吸收光谱图;
图6是按照本发明实施例3的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同浓度纳米酶对应的荧光发射光谱图;
图7是本发明实施例4得到的不同浓度的H2O2对应的吸光度变化曲线图;
图8是本发明实施例5得到的不同浓度的H2O2对应的荧光强度变化曲线图。
具体实施方式
本发明提供一种类过氧化物纳米酶及其制备方法、活性检测方法及传感器,为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶,在生物传感、生态分析和医学治疗等领域引起了科研工作者广泛的兴趣。一方面,纳米酶可以通过模仿天然酶的活性来代替天然酶,有望弥补天然酶的储存困难、易失活等不足;另一方面,得益于纳米材料的独特性能,纳米酶的催化活性和催化效率相对较强,同时具有成本低廉、催化活性可调性、在恶劣环境下的高稳定性等优良特性。
现有纳米酶中过氧化氢纳米酶由于能够有效催化歧化细胞有氧呼吸产生的高浓度有毒H2O2而受到广泛研究,但现有过氧化氢纳米酶的催化活性与天然过氧化氢酶相比仍然存在较大差距,现有过氧化氢纳米酶在人血清、活细胞等环境中呈现的低催化活性制约其在生物传感、临床诊断与疾病治疗等领域的应用。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种类过氧化物纳米酶的制备方法,所述方法包括:
S1、将MIL-101(Fe)放置于研钵中研磨,并对研磨后的MIL-101(Fe)在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到Fe3O4@C纳米材料。
为了制备出具有高模拟酶活性、良好稳定性以及成本低廉的类过氧化物纳米酶,本实施例中以铁基金属有机骨架(Metal organic Framework,MOFs)材料MIL-101(Fe)作为铁源和碳源,首先将MIL-101(Fe)放置于研钵中充分研磨,然后将研磨后的MIL-101(Fe)在惰性气体保护下进行煅烧处理,MIL-101(Fe)在煅烧处理过程中发生热分解,得到Fe3O4@C纳米材料。在一具体实施例中,MIL-101(Fe)的煅烧处理条件为:以4~6℃/min的升温速率升温至450~550℃并保温1.5~2.5h,MIL-101(Fe)煅烧处理过程使用的惰性气体为氩气。
S2、将Fe3O4@C纳米材料与硫粉混合并研磨,对研磨后的Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到类过氧化物纳米酶。
得到Fe3O4@C纳米材料后,本实施例中将Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物放置于研钵中充分研磨,并将研磨后的混合物放置于铝箔覆盖的石英舟中,在惰性气体保护下对Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物进行煅烧处理,得到类过氧化物纳米酶,其中,所述类过氧化物纳米酶为黑色FeS@C纳米片,所述类过氧化物纳米酶中FeS纳米颗粒的尺寸为380nm~420nm。本实施例制备方法简单、成本低、产量高并且环保,易于大规模生产,制备出的类过氧化物纳米酶中的碳基质不仅使得类过氧化物纳米酶具有较大的比表面积,并且能够有效避免FeS纳米颗粒的团聚,充分增加和暴露活性位点,增加类过氧化物纳米酶与催化底物的接触面积,提高类过氧化物酶的催化活性。
在一具体实施例中,Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物的煅烧处理条件为:以1~3℃/min的升温速率升温至550~650℃并保温4.5~5.5h,Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物在煅烧处理过程使用的惰性气体为氮气或氩气,Fe3O4@C与硫粉的质量比为1~1.1:1。在此反应条件下制备出的类过氧化物纳米酶具有良好的分散性,稳定性好,催化活性高。
本发明还提供一种采用上述类过氧化物纳米酶的制备方法制备而成的类过氧化物纳米酶,本实施例中制备出的类过氧化物纳米酶为黑色FeS@C纳米片,具有良好的分散性,稳定性好,催化活性高,所述类过氧化物纳米酶中的的FeS纳米颗粒均匀分布在碳基质中,不仅使得类过氧化物纳米酶具有较大的比表面积,并且能够有效避免FeS纳米颗粒的团聚,充分增加和暴露活性位点,增加类过氧化物纳米酶与催化底物的接触面积,提高类过氧化物酶的催化活性。
本发明还提供一种上述类过氧化物纳米酶的活性检测方法,所述方法包括:
M1'、将类过氧化物纳米酶加入含有3,3',5,5'-四甲基联苯胺和H2O2的NaOAc-HAc缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-TMB-H2O2比色体系;
M2'、将FeS@C-TMB-H2O2比色体系在45~55℃下孵育50~70min,并对孵育后的FeS@C-TMB-H2O2比色体系进行离心,取离心后的上清液进行紫外-可见光测试,得到紫外-可见吸收光谱;
M3'、根据所述紫外-可见吸收光谱,确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
为了确定本发明实施例制备出的类过氧化物纳米酶(FeS@C)的过氧化物酶活性,本实施例中以无色的3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物,将制备出的FeS@C加入含有TMB和H2O2的NaOAc-HAc缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-TMB-H2O2比色体系;然后将得到的FeS@C-TMB-H2O2比色体系在45~55℃下孵育50~70min,并对孵育后的FeS@C-TMB-H2O2比色体系进行离心,取离心后的上清液进行紫外-可见光测试,得到紫外-可见吸收光谱,由于H2O2存在时,无色TMB会被类过氧化物纳米酶氧化并生成蓝色产物oxTMB,得到的紫外-可见吸收光谱会在652nm处显示出强的吸收信号。因此,根据得到的紫外-可见吸收光谱在652nm处的吸收信号,即可确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
进一步地,上述类过氧化物纳米酶活性检测方法中使用的NaOAc-HAc缓冲溶液的制备方法为:将醋酸(HAc)及其对应的弱碱盐醋酸钠(NaOAc)混合配置成pH值为2~9的缓冲溶液。在一具体实施例中,NaOAc-HAc缓冲溶液的pH值为4。
本发明还提供一种上述类过氧化物纳米酶的活性检测方法,所述方法包括:
M1"、将类过氧化物纳米酶加入含有10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪和H2O2的Tris-HCl缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-AR-H2O2荧光体系;
M2"、将FeS@C-AR-H2O2荧光体系在25~35℃下孵育40~50min,并对孵育后的FeS@C-AR-H2O2荧光体系进行离心,取离心后的上清液进行荧光测试,得到荧光发射光谱;
M3"、根据所述荧光发射光谱,确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
为了确定本发明实施例制备出的类过氧化物纳米酶(FeS@C)的过氧化物酶活性,本实施例中以10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪(AR)为底物,将制备出的FeS@C滴加到含有AR和H2O2的Tris-HCl缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-AR-H2O2荧光体系;然后将得到的FeS@C-AR-H2O2荧光体系在25~35℃下孵育40~50min,并对孵育后的FeS@C-AR-H2O2荧光体系进行离心,取离心后的上清液进行荧光测试,得到荧光发射光谱,当FeS@C、AR和H2O2同时存在时,样品的荧光发射光谱在585nm处可以观察到较强的荧光信号。因此,根据得到的荧光发射光谱在585nm处的荧光信号,即可确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
进一步地,上述类过氧化物纳米酶活性检测方法中使用的Tris-HCl缓冲溶液的制备方法为:将盐酸(HCl)及其对应的弱碱盐三羟甲基氨基甲烷(Tris)混合配置成pH值为2~9的缓冲溶液。在一具体实施例中,Tris-HCl缓冲溶液的pH值为7.4。
本发明实施例还提供一种传感器,所述传感器用于对H2O2含量进行定量检测,所述传感器包括:比色H2O2传感体系和/或荧光H2O2传感体系,即所述传感器可以只包括比色H2O2传感体系或荧光H2O2传感体系,所述传感器也可以同时包括比色H2O2传感体系和荧光H2O2传感体系,当所述传感器只包括比色H2O2传感体系时,所述传感器为比色传感器,当所述传感器只包括荧光H2O2传感体系时,所述传感器为荧光传感器,当所述传感器同时包括比色H2O2传感体系和荧光H2O2传感体系时,所述传感器为比色/荧光双模式传感器。
在一具体实施方式中,所述比色H2O2传感体系包括上述所述的类过氧化物纳米酶和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的HAc-NaAc缓冲液,所述荧光H2O2传感体系包括上述所述的类过氧化物纳米酶和10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪的Tris-HCl缓冲液。所述比色H2O2传感体系对H2O2的检测浓度范围为1~70μM,检出限为0.778μM;所述荧光H2O2传感体系对H2O2的检测浓度范围为5~250μM,检出限为0.862μM。
具体地,当所述传感器为比色H2O2传感体系时,对待测样品的H2O2含量进行定量检测时,可以将待测样品置于传感器中,前述步骤中提到在H2O2存在时TMB可被FeS@C氧化并生成蓝色产物oxTMB,反应产物的上清液的紫外-可见吸收光谱在652nm处显示出强的吸收信号,通过对加入待测样品后的反应体系的上清液进行紫外-可见光测试,获取上清液的紫外吸收信号即可确定待测样品的H2O2含量。当所述传感器为荧光H2O2传感体系时,对待测样品的H2O2含量进行定量检测时,可以将待测样品置于传感器中,前述步骤中提到当FeS@C、H2O2和AR同时存在时,样品的荧光发射光谱在585nm处可以观察到较强的荧光信号,通过对加入待测样品的反应体系的上清液进行荧光测试,获取上清液的荧光发射信号即可确定待测样品的H2O2含量。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的解释说明。
实施例1
(1)将0.50g MIL-101(Fe)在研钵中充分研磨,然后在惰性气体保护下以5℃/min的升温速率升温到500℃,恒温反应2h,得到Fe3O4@C纳米材料;
(2)将Fe3O4@C纳米材料冷却至室温后,取0.13g Fe3O4@C纳米材料与0.12g硫粉混合并充分研磨,将混合物装入铝箔覆盖的石英舟中,在惰性气体保护下以2℃/min的升温速度升温至600℃,并在600℃的温度下加热5h,得到类过氧化物纳米酶FeS@C。
实施例2
(1)将实施例1制备的FeS@C配置成FeS@C溶液,并将FeS@C溶液滴加到含有TMB和H2O2的NaOAc-HAc缓冲溶液中并震荡5分钟,得到FeS@C-TMB-H2O2比色体系;其中,FeS@C-TMB-H2O2比色体系总体积为100μL,[NaOAc-HAc]=10mM,[TMB]=0.2mM,[H2O2]=0.2mM,[FeS@C]=4μg/mL;
(2)将FeS@C-TMB-H2O2比色体系在50℃下孵育60min,并对孵育后的FeS@C-TMB-H2O2比色体系进行离心,取离心后的上清液进行紫外-可见光测试。
实施例3
(1)将实施例1制备的FeS@C配置成FeS@C溶液,并将FeS@C溶液滴加到含有AR和H2O2的Tris-HCl缓冲溶液中并震荡5分钟,得到FeS@C-AR-H2O2荧光体系;其中,FeS@C-AR-H2O2荧光体系的总体积为为100μL,[Tris-Hcl]=25mM,[AR]=2μM,[H2O2]=0.2mM,[FeS@C]=4μg/mL;
(2)将FeS@C-AR-H2O2荧光体系在30℃下孵育45min,并对孵育后的FeS@C-AR-H2O2荧光体系进行离心,取离心后的上清液进行荧光测试。
实施例4
(1)将实施例1制备的FeS@C配置成FeS@C溶液,并将FeS@C溶液滴加到含有TMB的NaOAc-HAc缓冲溶液中,得到含有TMB和FeS@C的比色体系;其中,[NaOAc-HAc]=10mM,[TMB]=0.2mM,[FeS@C]=4μg/mL;
(2)将不同浓度的H2O2分别置于含有TMB和FeS@C的比色体系中,并对不同浓度的H2O2对应的反应产物的上清液进行紫外-可见光测试,得到不同浓度的H2O2对应的吸光度变化曲线图。
实施例5
(1)将实施例1制备的FeS@C配置成FeS@C溶液,并将FeS@C溶液滴加到含有AR的Tris-Hcl缓冲溶液中,得到含有AR和FeS@C的比色体系;其中,[Tris-Hcl]=25mM,[AR]=2μM,[FeS@C]=4μg/mL;
(4)将不同浓度的H2O2分别置于含有AR和FeS@C的荧光体系中,并对不同浓度的H2O2对应的反应产物的上清液进行荧光测试,得到不同浓度的H2O2对应的荧光强度变化曲线图。
图1和图2分别为本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶的XRD图和TEM图,从图1和图2可以看出,本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶为FeS@C纳米片,且FeS具有良好的分散性、粒径较小且分布均匀。
图3为按照本发明实施例2的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同催化底物对应的紫外可见-吸收光谱图,从图3可以看出,仅当FeS@C、TMB和H2O2共存时,溶液的UV-Vis吸收光谱在652nm处显示出强的吸收信号,表明本发明实施例制备出的FeS@C能够催化TMB与H2O2的氧化反应。
图4为按照本发明实施例3的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同催化底物对应的荧光发射光谱图,从图4可以看出,仅当FeS@C、AR和H2O2共存时,样品的荧光发射光谱在585nm处可以观察到较强的荧光信号。而向单独存在荧光底物或者H2O2的溶液中加入FeS@C纳米材料后,溶液中并没有出现荧光信号峰,表明本发明实施例制备出的类过氧化物纳米酶能够催化AR与H2O2的氧化反应。
图5为按照本发明实施例2的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同浓度纳米酶对应的紫外-可见吸收光谱图,图6为按照本发明实施例3的检测方法对本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶进行酶活性检测,得到的不同浓度纳米酶对应的荧光发射光谱图。从图5和图6可以看出,随着FeS@C用量增加,样品溶液的检测信号明显上升,在类过氧化物纳米酶浓度相同时,本发明实施例1制备的类过氧化物纳米酶活性明显强于无碳基质支撑的FeS,而单独的碳基质材料没有纳米酶活性。据此可知,FeS@C纳米酶的高活性归因于FeS纳米颗粒的高分散性,提高了纳米酶与反应物的接触面积。
图7是本发明实施例4得到的不同浓度的H2O2对应的吸光度变化曲线图,其纵坐标对应的吸光度变化值为不同浓度的H2O2对应的紫外-可见吸收光谱在652nm处的吸光度值变化情况(ΔA=A-A0),其中,A和A0分别为FeS@C(4μg/mL)和TMB(0.2mM)在有无H2O2的情况下的吸光度值。图8是本发明实施例5得到的不同浓度的H2O2对应的荧光强度变化曲线图,其纵坐标对应的荧光强度变化值为不同浓度的H2O2对应的荧光发射光谱在585nm处的荧光信号值变化情况(ΔF=F-F0),其中,F和F0分别为FeS@C(4μg/mL)和AR(2μM)在有无H2O2的情况下的荧光强度。从图7和图8可以看出,随着H2O2浓度增加,样品溶液的检测信号变化值明显上升,表明含有TMB和FeS@C的NaOAc-HAc缓冲溶液和含有AR和FeS@C的Tris-Hcl缓冲溶液可以对H2O2进行定量检测。
综上所述,本发明公开了一种类过氧化物纳米酶及其制备方法、检测方法及传感器,包括:将MIL-101(Fe)放置于研钵中研磨,并对研磨后的MIL-101(Fe)在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到Fe3O4@C纳米材料;将Fe3O4@C纳米材料与硫粉混合并研磨,对研磨后的Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到类过氧化物纳米酶。本发明制备方法简单、成本低、产量高并且环保,易于大规模生产,制备出的类过氧化物纳米酶具有良好的分散性,稳定性好,类过氧化物纳米酶中的碳基质不仅使得类过氧化物纳米酶具有较大的比表面积,并且能够有效避免FeS纳米颗粒的团聚,充分增加和暴露活性位点,增加类过氧化物纳米酶与催化底物的接触面积,提高类过氧化物酶的催化活性。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种类过氧化物纳米酶的制备方法,其特征在于,包括:
将MIL-101(Fe)放置于研钵中研磨,并对研磨后的MIL-101(Fe)在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到Fe3O4@C纳米材料;
将Fe3O4@C纳米材料与硫粉混合并研磨,对研磨后的Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物在惰性气体保护下进行煅烧处理,得到类过氧化物纳米酶。
2.根据权利要求1所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其特征在于,MIL-101(Fe)的煅烧处理条件为:以4~6℃/min的升温速率升温至450~550℃并保温1.5~2.5h。
3.根据权利要求1所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其特征在于,Fe3O4@C纳米材料与硫粉的混合物的煅烧处理条件为:以1~3℃/min的升温速率升温至550~650℃并保温4.5~5.5h。
4.根据权利要求1所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气或氩气。
5.根据权利要求1所述的类过氧化物纳米酶的制备方法,其特征在于,所述类过氧化物纳米酶为FeS@C纳米片,所述类过氧化物纳米酶中FeS纳米颗粒的尺寸为380nm~420nm。
6.一种类过氧化物纳米酶,其特征在于,采用如权利要求1~5任一项所述的类过氧化物纳米酶的制备方法制备而成。
7.一种如权利要求6所述的类过氧化物纳米酶的活性检测方法,其特征在于,包括:
将类过氧化物纳米酶加入含有3,3',5,5'-四甲基联苯胺和H2O2的NaOAc-HAc缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-TMB-H2O2比色体系;
将FeS@C-TMB-H2O2比色体系在45~55℃下孵育50~70min,并对孵育后的FeS@C-TMB-H2O2比色体系进行离心,取离心后的上清液进行紫外-可见光测试,得到紫外-可见吸收光谱;
根据所述紫外-可见吸收光谱,确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
8.一种如权利要求6所述的类过氧化物纳米酶的活性检测方法,其特征在于,包括:
将类过氧化物纳米酶加入含有10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪和H2O2的Tris-HCl缓冲溶液中并震荡4~6min,得到FeS@C-AR-H2O2荧光体系;
将FeS@C-AR-H2O2荧光体系在25~35℃下孵育40~50min,并对孵育后的FeS@C-AR-H2O2荧光体系进行离心,取离心后的上清液进行荧光测试,得到荧光发射光谱;
根据所述荧光发射光谱,确定类过氧化物纳米酶的过氧化物酶活性。
9.一种传感器,其特征在于,所述传感器用于对H2O2进行定量检测,所述传感器包括:比色H2O2传感体系和/或荧光H2O2传感体系,所述比色H2O2传感体系包括如权利要求6所述的类过氧化物纳米酶和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的HAc-NaAc缓冲液,所述荧光H2O2传感体系包括如权利要求6所述的类过氧化物纳米酶和10-乙酰基-3,7-二羟基吩嗪的Tris-HCl缓冲液。
10.根据权利要求9所述的传感器,其特征在于,所述比色H2O2传感体系对H2O2的检测浓度范围为1~70μM,检出限为0.778μM;所述荧光H2O2传感体系对H2O2的检测浓度范围为5~250μM,检出限为0.862μM。
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GR01 | Patent grant | ||
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