CN116251583B - 一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用 - Google Patents
一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116251583B CN116251583B CN202310049299.9A CN202310049299A CN116251583B CN 116251583 B CN116251583 B CN 116251583B CN 202310049299 A CN202310049299 A CN 202310049299A CN 116251583 B CN116251583 B CN 116251583B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano
- enzyme
- preparation
- epinephrine
- hours
- 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.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N (R)-adrenaline Chemical compound CNC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229930182837 (R)-adrenaline Natural products 0.000 claims abstract description 27
- 229960005139 epinephrine Drugs 0.000 claims abstract description 27
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 12
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 6
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 6
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 6
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 150000003943 catecholamines Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 description 2
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 2
- SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N (-)-norepinephrine Chemical compound NC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 1
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 1
- 206010040070 Septic Shock Diseases 0.000 description 1
- 102000019197 Superoxide Dismutase Human genes 0.000 description 1
- 108010012715 Superoxide dismutase Proteins 0.000 description 1
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 229940124572 antihypotensive agent Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 206010007625 cardiogenic shock Diseases 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000955 neuroendocrine Effects 0.000 description 1
- 229960002748 norepinephrine Drugs 0.000 description 1
- SFLSHLFXELFNJZ-UHFFFAOYSA-N norepinephrine Natural products NCC(O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 SFLSHLFXELFNJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000036303 septic shock Effects 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 239000005526 vasoconstrictor agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G41/00—Compounds of tungsten
- C01G41/02—Oxides; Hydroxides
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/02—Oxides; Hydroxides
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/85—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by XPS, EDX or EDAX data
Abstract
本发明公开了一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用，具有优异的氧化酶和过氧化物酶活性，纳米酶具有制备简单,产率高,易于储存,且具有优异的稳定性。以WO3/Mn3O4作为传感探针，肾上腺素为检测底物，构建以一种高灵敏度的生物传感平台。本发明属于纳米材料、生物传感技术和医学诊断领域。该方法在检测过程中操作简单、响应快速,实际应用前景较好。
Description
技术领域
本发明属于化合物药物制备技术领域，具体涉及一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用。
背景技术
具有类生物酶活性的纳米材料被称为纳米酶，由于它能克服天然酶固有的发酵时间长、产率低、稳定性差等缺点，在各个领域引起了极大的关注和兴趣。目前，许多纳米酶已被证明具有过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和漆酶样等性质，并且在生物传感、污染物降解和环境修复等方面具有广阔的应用前景。
儿茶酚胺类化合物，如肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺，是广为人知的神经递质和肾上腺皮质激素。肾上腺素被认为是一种重要的神经递质和儿茶酚胺家族的重要成员，参与对不同类型的精神和身体压力的中枢和外周神经内分泌反应。肾上腺素存在于人体血清中，许多生命现象都与体液中的肾上腺素水平有关。此外，在帕金森病患者中发现肾上腺素水平较低。因此，需要开发灵敏和选择性测定这种儿茶酚胺化合物的方法。然而，尽管在诊断领域有多种技术可用，但它仍面临许多挑战。例如，毛细管电泳、液相色谱、电化学发光、流动注射分析和电化学等方法已被建议用于测定肾上腺素。虽然这些技术提供了极低的检测限，但其中一些方法存在固有的局限性，例如仪器昂贵、耗时、复杂的样品预处理和低便携性和选择性。
发明内容
本发明提出了一种设计具有高氧化酶活性的WO3/Mn3O4的新策略，以肾上腺素作为检测底物，采用比色法实现了在0.075-65μM的浓度范围内的准确检测，相关系数R2＝0.99。在酶催化方面具有巨大的潜在应用价值，在生物传感技术和医学诊断领域方面具有重要的现实意义。
为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，包括以下步骤：
S1：WO3的合成：将Na3WO4·2H2O和乳酸溶于超纯水中，调节PH至酸性；然后在水热120℃聚乙烯四氟高压反应釜中水热反应6h；离心分离得到黄色沉淀物，用水和乙醇交替洗涤，70℃下真空干燥，得到WO3纳米颗粒；
S2：Mn3O4的合成：将(CH3COO)2Mn溶解在甘油中，充分搅拌，然后在180℃聚乙烯四氟高压反应釜中水热反应2h；所得溶液离心后用乙醇洗涤，60℃下真空干燥，在300℃马弗炉中煅烧2h；得到Mn3O4粉末；
S3：WO3/Mn3O4的合成：将WO3和Mn3O4加入到含有聚乙烯吡咯烷酮和NaBH4的水溶液中，在100℃下反应10h，离心洗涤后在60℃下干燥过夜；
优选的，所述Na3WO4·2H2O和乳酸的固液比为10:3；
优选的，所述S1调节PH使用6.0M的盐酸溶液，将PH调至1；
优选的，所述(CH3COO)2Mn与甘油的固液比为1:30；
优选的，所述WO3和Mn3O4的质量比为1:8；
优选的，所述S3中混合液中聚乙烯吡咯烷酮和NaBH4质量比为5:1。
本发明的另一目的在于提供所制备的WO3/Mn3O4作为肾上腺素可视化检测传感探针的应用。
本发明的有益效果是：
本发明中公开的WO3/Mn3O4通过简单的水热合成法，高温煅烧和原位还原即可得到，制备方法简单，可以大批量合成，产率高，效率快，可重复性强，并且针对原料的用量进行了优化。最后得到的WO3/Mn3O4纳米酶具有优异的氧化酶和过氧化物酶酶活性。通过催化底物TMB的显色反应进一步建立了对肾上腺素的比色信号传感平台，肾上腺素是儿茶酚胺类血管升压药，已用于脓毒性休克和心源性休克的紧急医疗治疗。血管升压药浓度的测定在治疗效果评价中具有重要作用。因此，及时快速的测定肾上腺素的浓度在医疗保健和生物应用方面具有良好的应用潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是为X射线衍射光谱(XRD)图；其中1a为WO3的晶面XRD；1b为Mn3O4的晶面XRD；1c为WO3/Mn3O4的XRD图谱；1d为WO3、Mn3O4和WO3/Mn3O4的X射线光电子能谱光谱(XPS)；
图2是WO3、Mn3O4和WO3/Mn3O4的形貌表征示意图；其中2a是WO3的表面形貌特征示意图；2b是Mn3O4的表面形貌特征示意图；2c是WO3/Mn3O4的表面形貌特征示意图；2d是WO3的晶格间距示意图；2e是Mn3O4的晶格间距示意图；2f是WO3少量的纳米颗粒是负载在Mn3O4的纳米棒上；2g是WO3(002)和Mn3O4(211)之间呈现清晰界面示意图；2h是WO3/Mn3O4的元素映射图像。
图3a是WO3、Mn3O4和WO3/Mn3O4(作为参考100％)的OXD和POD活性强度示意图；3b是紫外吸收光谱；3c是不同体系的吸收强度-时间光谱；3d是WO3/Mn3O4纳米酶用于检测肾上腺素的可行性分析；3e是不同浓度的肾上腺素与吸光度的关系；3f是不同浓度的肾上腺素(n＝3)的吸光度与波长的紫外吸收图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
WO3的合成：将6g的Na3WO4·2H2O和1.8mL乳酸溶于150mL超纯水中，用6.0M的盐酸溶液调节至pH＝1。充分搅拌30min，然后在水热120℃的聚乙烯四氟高压反应釜中水热反应6h，通过离心分离得到黄色沉淀物，用水和乙醇交替洗涤几次，在70℃真空下干燥，得到WO3纳米颗粒。
Mn3O4的合成：将1g的(CH3COO)2Mn溶解在30mL甘油中，充分搅拌30min，然后在180℃的聚乙烯四氟高压反应釜中水热反应2h，将得到的溶液离心后用乙醇洗涤几次，在60℃真空下干燥，在马弗炉中300℃煅烧2h，得到Mn3O4粉末。
WO3/Mn3O4的合成：将1.67gWO3和13.3gMn3O4加入到含有15mg聚乙烯吡咯烷酮和3mgNaBH4的水溶液中，在100℃下反应10h，离心洗涤后在60℃下干燥过夜。
实施例2
酶活性测试：使用3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)作为显色底物，测试了催化剂的氧化酶类和过氧化物酶类活性。在超声处理后，向乙酸盐缓冲溶液(ABS，总体积2mL)中加入25μg·mL-1WO3/Mn3O4悬浮液中加入和50μLTMB(5mM)，过氧化物酶活性测试在上述体系中再加入50μL H2O2(10mM)。混合溶液在室温下孵育10min，然后用紫外可见分光光度计记录吸光度。
肾上腺素的比色分析：为了实现肾上腺素的可视化检测，将一系列不同浓度的肾上腺素底物加入WO3/Mn3O4/TMB系统中。在室温下孵化10min后，测试652nm处的吸光度强度。
实施例3
图1为X射线衍射光谱(XRD)，常被用来确定材料的晶体结构。根据标准卡PDF#33-1387，22.72°、28.17°、36.57°、49.96°和55.31°的衍射峰分别对应于WO3的(100)、(200)、(201)、(220)和(221)晶面(图1a)。至于Mn3O4，其晶体结构与PDF#24-0734相一致，具体的可以观察到(112)、(103)、(211)、(220)、(105)、(321)、(224)和(400)等晶面的存在(图1b)。图1c显示了WO3/Mn3O4的XRD图谱，结果显示其结晶度变差，表明其表面的无序程度增加，但仍然可以看到属于Mn3O4的(103)、(211)和(224)晶面和属于WO3的(200)平面。WO3的特征峰强度较弱，主要原因是WO3的含量较低，在Mn3O4上的分散度较高导致的。图1d中的X射线光电子能谱光谱(XPS)能够明确看到属于W、O、Mn元素的存在，同样证明了WO3/Mn3O4纳米酶的成功合成。
图2是WO3、Mn3O4和WO3/Mn3O4的形貌表征，图2a显示WO3的表面有大量空穴，而Mn3O4是由纳米颗粒堆积而成的纳米球(图2b)，而WO3/Mn3O4的形貌为梭形棒状堆积在一起，上面还分布着一些较小的纳米颗粒(图2c)。WO3/Mn3O4的透射电子显微镜(TEM)图像更清楚地显示，WO3少量的纳米颗粒是负载在Mn3O4的纳米棒上(图2f)。对晶相结构的进一步分析显示，0.32nm的晶格间距属于WO3(002)平面，0.31nm是Mn3O4的(211)平面。更重要的是，WO3(002)和Mn3O4(211)之间清晰地呈现出一个明确的界面(图2g，蓝线)，这确保了WO3和Mn3O4之间较短的电子传输距离，提高了电荷传输的效率。同时，紧密的界面有利于W和Mn之间的协同作用，作为一个被可能的高活性位点，提高催化性能。图2E显示了对应于WO3/Mn3O4单梭形区域的能量色散光谱仪(EDS)结果，W、Mn和O元素在WO3/Mn3O4中广泛分布。这些表征结果共同证明了WO3/Mn3O4的成功制备。
选择典型的3,3',5,5'-四甲基联苯(TMB)作为显色底物，在醋酸缓冲液中测量了WO3/Mn3O4的氧化酶和过氧化物酶活性，在一定的反应时间内，WO3/Mn3O4/TMB体系反应生成的氧化产物在652nm处有特征吸收峰，并在视觉上呈现深蓝色，用紫外可见分光光度计记录氧化态TMB(oxTMB)在652nm处的吸光度，以此证明WO3/Mn3O4纳米酶的氧化酶和过氧化物酶活性。图3a比较了WO3、Mn3O4和WO3/Mn3O4(作为参考100％)的OXD和POD活性强度。可以看出，WO3的酶活性较低，只有1.00％和1.47％，Mn3O4有一定的活性，有49.47％和43.39％，复合后的WO3/Mn3O4酶活性总体增加了2倍以上。同样，图3b中的紫外吸收光谱显示了相同的趋势，WO3不能氧化TMB，所以几乎没有吸收峰，具有一定催化活性的Mn3O4在652nm处显示了一个明显的吸收峰，而WO3/Mn3O4显示了很强的氧化TMB的能力，因此呈现出更强的催化性能。不同体系的吸收强度-时间光谱如图3c所示。WO3在300s时显示出完全不活跃的直线，Mn3O4和WO3/Mn3O4都在300s时达到反应饱和状态，吸光度强度WO3/Mn3O4/TMB>Mn3O4/TMB。
为了进一步探索WO3/Mn3O4纳米酶的应用，以肾上腺素为模型分子。而在上述体系中加入肾上腺素后共同孵育10min后，抑制了TMB的氧化过程，图3d中很明显的观察到肾上腺素的加入降低了652nm处的吸光强度，证明了WO3/Mn3O4纳米酶在检测肾上腺素的应用是有可行性的。图3e中在视觉上可以看到很明显的随着肾上腺素浓度的增加颜色越来越浅，吸光值也越来越低，基于此实现了对肾上腺素的快速检测，吸光度与不同浓度肾上腺素(0.075-65μM)呈线性关系，测定系数(R2)为0.99，图3f是在检测范围内不同浓度的肾上腺素的吸光强度的全谱图，更为清晰的展示了吸光强度随肾上腺素浓度的增加而降低这一过程。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：WO3的合成：将Na3WO4 .2H2O和乳酸溶于超纯水中，调节PH至酸性；然后在水热120℃聚乙烯四氟高压反应釜中水热反应6h；离心分离得到黄色沉淀物，用水和乙醇交替洗涤，70℃下真空干燥，得到WO3纳米颗粒；
S2：Mn3O4的合成：将(CH3COO)2Mn溶解在甘油中，充分搅拌，然后在180℃聚乙烯四氟高压反应釜中水热反应2h；所得溶液离心后用乙醇洗涤，60℃下真空干燥，在300℃马弗炉中煅烧2h；得到Mn3O4粉末；
S3：WO3/Mn3O4的合成：将WO3和Mn3O4加入到含有聚乙烯吡咯烷酮和NaBH4的水溶液中，在100℃下反应10h，离心洗涤后在60℃下干燥过夜；
所述WO3和Mn3O4的质量比为1:8。
2.根据权利要求1所述一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，其特征在于，所述Na3WO4 .2H2O和乳酸的固液比为10:3。
3.根据权利要求1所述一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，其特征在于，所述S1调节PH使用6.0M的盐酸溶液，将PH调至1。
4.根据权利要求1所述一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，其特征在于，所述(CH3COO)2Mn与甘油的固液比为1:30。
5.根据权利要求1所述一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，其特征在于，所述S3中混合液中聚乙烯吡咯烷酮和NaBH4质量比为5:1。
6.根据权利要求1所述一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法，其特征在于，所述WO3/Mn3O4作为肾上腺素可视化检测传感探针的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310049299.9A CN116251583B (zh) | 2023-02-01 | 2023-02-01 | 一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310049299.9A CN116251583B (zh) | 2023-02-01 | 2023-02-01 | 一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116251583A CN116251583A (zh) | 2023-06-13 |
| CN116251583B true CN116251583B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=86685652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310049299.9A Active CN116251583B (zh) | 2023-02-01 | 2023-02-01 | 一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116251583B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110016691A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-07-16 | 台州学院 | 一种WO3/Fe2O3/Mn3O4复合光阳极薄膜的制备方法 |
| CN113351220A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-07 | 四川农业大学 | 一种作为多功能类漆酶样的CuNi/CoMoO4的制备方法及应用 |
| CN114180614A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-15 | 南开大学 | 通式AM2O5-x化合物室温下催化过氧化氢的应用 |
| CN114808013A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-29 | 台州学院 | 一种三氧化钨/钨酸锰/钨酸钴光电极材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112012030016B8 (pt) * | 2010-05-24 | 2021-05-18 | Siluria Technologies Inc | processo para preparar etileno a partir de metano e método para preparar um produto a jusante de etileno |
-
2023
- 2023-02-01 CN CN202310049299.9A patent/CN116251583B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110016691A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-07-16 | 台州学院 | 一种WO3/Fe2O3/Mn3O4复合光阳极薄膜的制备方法 |
| CN113351220A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-07 | 四川农业大学 | 一种作为多功能类漆酶样的CuNi/CoMoO4的制备方法及应用 |
| CN114180614A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-15 | 南开大学 | 通式AM2O5-x化合物室温下催化过氧化氢的应用 |
| CN114808013A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-29 | 台州学院 | 一种三氧化钨/钨酸锰/钨酸钴光电极材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 微浓度过氧化氢的快速分光光度法检测;任东;陈芳;杨艳;罗敏;;现代化工(第12期) * |
| 纳米二氧化锰的制备及其应用研究;肖鸽;胡彩园;郑华均;;广东化工(第08期) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116251583A (zh) | 2023-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110907421B (zh) | 一种基于石墨炔和点击化学的铜离子的检测方法、试剂盒以及应用 | |
| Yu et al. | A disposable biosensor for noninvasive diabetic diagnosis rest on the Au/TiO2 nano-composite intensified electrochemiluminescence | |
| Yang et al. | A promising method for diabetes early diagnosis via sensitive detection of urine glucose by FePd/rGO | |
| CN112763438B (zh) | 一种碳点类过氧化物酶CDs@NC在检测D-丙氨酸和D-脯氨酸中的应用 | |
| Wu et al. | Sensitive fluorescence detection for hydrogen peroxide and glucose using biomass carbon dots: Dual-quenching mechanism insight | |
| Sun et al. | A petal-shaped MOF assembled with a gold nanocage and urate oxidase used as an artificial enzyme nanohybrid for tandem catalysis and dual-channel biosensing | |
| Maghsoudi et al. | Reduced graphene oxide nanosheets decorated with cobalt oxide nanoparticles: A nonenzymatic electrochemical approach for glucose detection | |
| Chauhan et al. | Immobilization of barley oxalate oxidase onto gold–nanoparticle-porous CaCO3 microsphere hybrid for amperometric determination of oxalate in biological materials | |
| Zhang et al. | Hydrophilic antifouling 3D porous MXene/holey graphene nanocomposites for electrochemical determination of dopamine | |
| CN103616361A (zh) | 一种荧光葡萄糖纳米生物传感器及其制备方法 | |
| CN113549449A (zh) | 纳米荧光探针、其制备方法及应用 | |
| Li et al. | N, S-co-doped carbon/Co1-xS nanocomposite with dual-enzyme activities for a smartphone-based colorimetric assay of total cholesterol in human serum | |
| Dai et al. | Detection of tyrosinase in living cells using an Enteromorpha Prolifera based fluorescent probe | |
| Yao et al. | Persistent luminescence nanoparticles/hierarchical porous ZIF-8 nanohybrids for autoluminescence-free detection of dopamine | |
| Xu et al. | Multimode determination of uric acid based on porphyrinic MOFs thin films by electrochemical and photoelectrochemical methods | |
| Rathinam et al. | TiO2 Nanoparticles Based Peroxidase Mimics for Colorimetric Sensing of Cholesterol and Hydrogen Peroxide | |
| CN116251583B (zh) | 一种WO3/Mn3O4纳米酶的制备方法及其应用 | |
| Tong et al. | Oxygen vacancy-rich Bi2WO6 nanocrystals for fast and wide-range photoelectrochemical sensing of hydrogen peroxide | |
| CN113861962B (zh) | 一种比率型荧光探针及其制备方法和在检测过氧化氢中的应用 | |
| CN112630179B (zh) | 具有氧化物模拟酶性质的普鲁士蓝量子点及其制备方法及检测l-半胱氨酸的方法 | |
| CN111426647B (zh) | 用于葡萄糖比色法检测的钒酸锌微球的水热合成方法 | |
| CN114441492A (zh) | 一种酶标仪检测过氧化氢的方法 | |
| CN117825349B (zh) | 一种双模式光学传感体系及其检测葡萄糖的方法 | |
| Zhang et al. | Fluorescence suppression of MPA stabilized CdTe QDs for direct determination of propranolol | |
| CN116334066A (zh) | 一种纳米复合催化剂及其应用 |
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 |