[發明專利]一種g-C3N4@Hemin復合物模擬酶的制備與應用

在審

• 申請號: 201810020288.7
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108273554A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 傅強;王燕;劉瑞林;余佩;王璐;陳國寧;舒花;常春
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;G01N21/78
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種g?C₃N₄@Hemin復合物模擬酶的制備與應用，制備是先取三聚氰胺粉末放于磁舟中，置于馬弗爐于氮氣中加熱裂解后自然冷卻至室溫，得到淡黃色g?C₃N₄粉末；將g?C₃N₄粉末分散于去離子水中，超聲分散，離心，將含有g?C₃N₄納米片的上清液烘干；取已烘干的g?C₃N₄納米片分散于去離子水中，取血紅素分散于去離子水中，將兩溶液混合，水浴恒溫反應，自然冷卻至室溫后，得到混合溶液；將混合溶液離心，采用無水乙醇和蒸餾水洗滌，所得沉積物烘干，即得g?C₃N₄@Hemin復合物；g?C₃N₄@Hemin復合物模擬酶比色檢測過氧化氫、葡萄糖，本發明制備的復合物模擬酶具有血紅素與類石墨烯的雙重催化功能，制備過程簡單，易于保存，無需復雜儀器，成本較低，便于檢測等優點。

技術領域

本發明屬于酶催化與傳感檢測技術領域，具體涉及一種g-C₃N₄@Hemin復合物模擬酶的制備與應用。

背景技術

糖尿病是一種常見的疾病，準確快速的檢測葡萄糖的含量對于診斷和治療糖尿病是非常有必要的，生物體內細胞代謝產生的過氧化氫是臨床醫學上診斷某些疾病的重要依據之一，目前普遍應用的葡萄糖和過氧化氫檢測方法主要包括兩大類：酶學比色法和電化學法。電化學法檢測比較靈敏，但是需要專門儀器即電極和電化學工作站，不便于檢測。天然酶能夠與底物特異性結合，而且可以高效催化化學反應，這使得它被成功地用于許多領域。但是天然酶存在較多的缺陷，其來源有限，純化過程比較困難，且成本比較高，反應條件苛刻且容易受外界環境因素如高溫、強酸、強堿等影響而失活等等，這些缺陷限制了它在許多方面的應用。正由于天然酶的這些缺陷，近些年，研究人員開始越來越多的關注和研究模擬酶的制備，使其具有與自然酶相似的功能。

2007年，四氧化三鐵磁性納米粒子首次被發現其自身與自然界中的過氧化物酶具有相似的催化活性。在過氧化氫存在下，能夠催化3,3’,5,5’-四甲基聯苯胺(3,3’,5,5’-Tetramethylbenzidine,TMB)、二氨基聯苯胺(Diaminobenzidine,DAB)等辣根過氧化物酶(HRP)的底物反應，生成的反應產物與過氧化物酶催化產物相同，從而產生與過氧化物酶類似的催化作用。自此報道之后，越來越多的關注開始轉向模擬過氧化物酶以及它們潛在的應用價值。在維持人體生命活動的過程中，過氧化物酶是廣泛存在于體內的一類氧化還原酶，它以血紅素為輔基，是參與體內生理代謝的一種十分重要的天然酶。血紅素是一種鐵卟啉衍生物，然而，由于易形成二聚體導致其催化活性大大降低，這就使得直接使用血紅素作為模擬酶仍然是一個挑戰。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種g-C₃N₄@Hemin復合物模擬酶的制備與應用，制備的復合物模擬酶具有血紅素與類石墨烯的雙重催化功能，制備過程簡單，易于保存，無需復雜儀器，成本較低，便于檢測等優點。

為實現上述目的，本發明的采取的技術方案為：

一種g-C₃N₄@Hemin復合物模擬酶的制備方法，包括以下步驟：

取三聚氰胺粉末放于磁舟中，置于馬弗爐于氮氣中550℃加熱裂解4-6h后自然冷卻至室溫，得到淡黃色g-C₃N₄粉末；取g-C₃N₄粉末分散于去離子水中使其濃度為50mg/mL-100mg/mL，超聲分散16h，以11000rpm的轉速離心5min以除去殘留的未剝離的g-C₃N₄，將含有g-C₃N₄納米片的上清液在60℃下烘干備用；