[發明專利]一種過氧化物模擬酶納米催化顆粒的合成方法

有效

• 申請號: 201310396616.0
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103447029A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 梁曉聲;熊海榮;王海英;郭小華;汪文俊
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: B01J23/52
• 分類號: B01J23/52
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

技術領域

本發明涉及一種過氧化物模擬酶納米催化顆粒的合成方法，屬于納米新材料的合成方法。

背景技術

模擬酶是一類非蛋白結構但與天然酶有相似催化活性的人工合成催化劑。在模擬酶的研究中，過氧化物模擬酶因可以廣泛用于分析檢測領域（酶催化顏色反應、化學發光反應、電化學信號轉化等），獲得了較為深入的發展。一直以來,納米粒子的模擬酶催化活性不為人所發現，直到近年來，納米四氧化三鐵、稀土納米離子、納米四氧化三鈷、多壁碳納米管、正點修飾納米金等材料均發現了過氧化物模擬酶活，極大的擴展了相關催化反應在天然酶不適條件下的應用。

近年來，貴金屬納米顆粒(如金、銀納米顆粒)由于其良好的光學、催化、生物兼容性等優秀性質，受到研究者的廣泛關注，金、銀納米微粒的尺寸、形狀和結構控制以及相應的性質研究成為材料科學以及相關領域的前沿熱點。其中金納米顆粒是研究較早的一種納米材料，在生物學研究中一般將其稱為膠體金。它的粒子尺寸一般在1-100nm之間，由于表面等離子體共振的性質，隨粒徑的變化呈現不同的顏色，有利于肉眼觀察，具有較強的顯色能力，已被廣泛應用于感光、催化、生物標識、醫學免疫、表面增強拉曼散射等諸多領域。

金納米顆粒具有很強的表面等離子共振效應（Local?Surface?Plasmon?Resonance），這種效應與顆粒表面狀態密切相關，表面狀態的微弱改變可以引起較大的表面等離子共振差異，從而把納米顆粒表面相互作用信號轉化為光學信號。利用該性質，在分析領域有兩大類應用，一類利用納米金顆粒密度超過10⁷/mm²,在520nm左右產生肉眼可辨的光吸收，從而進行低濃度目標分子的標記檢測或競爭檢測，該類以金標記試紙條為典范；另一類利用目標分子相互左右導致納米顆粒相互靠近，納米顆粒聚集后520nm吸收變小，720nm吸收迅速變大，溶液顏色由紅轉藍，從而對相互作用小分子進行定量，目前，使用該種檢測方式已成功實現重金屬、TNT、三聚氰胺、抗生素、DNA、DNA錯配及蛋白相互作用等檢測。

基于金納米顆粒的過氧化物模擬酶既有過氧化物催化活性，又有金納米顆粒本身的表面等離子共振，其濃度可以通過光吸收反映出來，此外，納米顆粒的聚集狀態可以通過720nm與520nm吸收值之比反映出來。該類納米顆粒具有多重信號轉化的效果，在分析檢測，分子及生物計算機等領域有很大的應用潛力。

而基于納米金的過氧化物模擬酶主要是正電荷修飾的納米顆粒，如巰基胺類修飾的納米顆粒，然而該類納米顆粒由于修飾改變了膠體的靜電斥力往往變得很不穩定，其光學信號轉換器的功能不能反映出來。

發明內容

為克服上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種過氧化物模擬酶納米催化顆粒的合成方法，通過該方法合成了一種穩定的、具有表面等離子共振效應和過氧化物模擬酶活的納米金鈀合金顆粒。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是提供一種過氧化物模擬酶納米催化顆粒的合成方法，其方法是：含有金源、鈀源的溶液在穩定劑和還原劑存在的條件下進行合成反應，制得作為過氧化物模擬酶納米催化顆粒的納米金鈀合金顆粒，其中金源與鈀源的摩爾比為金源:鈀源=1:5～5:1,還原劑與金源和鈀源的摩爾比為還原劑:金源和鈀源=5:1～1:20，所述穩定劑為檸檬酸鹽，還原劑為檸檬酸鹽或NaBH₄。

本發明中所述的穩定劑和還原劑均為檸檬酸鹽時，檸檬酸鹽與金源和鈀源的摩爾比為檸檬酸鹽:金源和鈀源=5:1～1:1，合成采用如下步驟：

1）在帶有攪拌器和回流管的反應容器中加入含有金源、鈀源的溶液，溶液中金源的濃度為0.1～1mM，鈀源的濃度為0.1～1mM，持續加熱反應容器中的溶液，同時開啟攪拌器攪拌溶液，溶液沸騰后，回流管中的回流量穩定時，在反應容器中加入檸檬酸鹽的溶液至檸檬酸鹽的終濃度為1～5mM；；

2）繼續回流至反應容器中的反應溶液呈穩定的紅色時，停止加熱得到納米金鈀合金顆粒溶液，讓納米金鈀合金顆粒溶液自然冷卻至室溫得納米金鈀合金顆粒溶膠，用濾器過濾冷卻的納米金鈀顆粒溶膠得到穩定的納米金鈀合金顆粒。

本發明中所述的穩定劑為檸檬酸鹽，還原劑為NaBH₄，NaBH₄與金源和鈀源的摩爾比為檸檬酸鹽:金源和鈀源=1:2～1:20，合成采用如下步驟：