[發明專利]一種Cu-Au-Pt納米合金模擬氧化物酶及應用

在審

• 申請號: 202111381302.4
• 申請日: 2021-11-21
• 公開（公告）號: CN114113261A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 杜健軍;鄭炎;李鑫;樊江莉;彭孝軍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉曉琴

本發明公開一種Cu?Au?Pt納米合金模擬氧化物酶及其應用，使用一鍋還原法合成Cu?Au?Pt納米合金，該納米合金在酸性pH值下具有一種內在的類氧化酶的活性，可以在不使用任何氧化劑如過氧化氫的情況下快速氧化有機底物，其活性受溫度、pH值等因素的影響。使用該納米合金催化氧化3,3',5,5'?四甲基聯苯胺顯色，在pH4時活性最高，最適宜溫度范圍比較廣，在27℃?47℃都具有高催化活性，并利用其自身光熱性質增強氧化酶活性。該納米合金在水介質中具有獨特的pH依賴性氧化酶活性，在生物技術和環境化學領域具有廣泛的潛在應用前景。

技術領域

本發明屬于仿生技術和納米技術領域，具體涉及一種Cu-Au-Pt納米合金模擬氧化物酶及應用。

背景技術

酶是一類具有催化功能的生物大分子，對生命體新陳代謝和各項生理活動的進行起到重要作用，其依據催化反應類型可以分為氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂合酶、異構酶以及連接酶六大類。酶具有高效的催化效率與高度的專一性，但天然酶的實際應用受到純化過程困難、價格昂貴、反應條件苛刻、易失活等因素的限制。近年來，具有模擬酶活性的納米材料即納米酶被廣泛開發與研究。

氧化酶在適宜條件下降低需氧反應的能壘，可以用于葡萄糖、谷胱甘肽、腫瘤細胞等的檢測，目前金屬納米酶被發現具有類氧化物酶、類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶等多種酶活性，同一種金屬納米材料在不同條件下可以發揮不同的類酶活性，并且其酶活性可以通過改變其形狀或元素含量進行調節。金屬納米材料的類酶活性以及獨特的光學特性使其在免疫分析、生物傳感器以及治療方面展現出廣泛的應用前景。

酶是一類具有催化功能的生物大分子，對生命體新陳代謝和各項生理活動的進行起到重要作用，其依據催化反應類型可以分為氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂合酶、異構酶以及連接酶六大類。酶具有高效的催化效率與高度的專一性，但天然酶的實際應用受到純化過程困難、價格昂貴、反應條件苛刻、易失活等因素的限制。近年來，具有模擬酶活性的納米材料即納米酶被廣泛開發與研究。但是現有技術中，具有類氧化酶活性的納米材料，如氧化鈰納米材料，其與底物3,3',5,5'-四甲基聯苯胺很低的親和力。其他具有類氧化酶活性的金納米材料，其原料成本金納米粒子制備昂貴。因此，本領域亟需一種新的技術以克服上述技術問題。

發明內容

本發明的目的是采用一鍋還原法合成一種Cu-Au-Pt納米合金，其在納米尺度上具有催化活性，在酸性pH值下具有一種內在的類氧化酶的活性，可以在不使用任何氧化劑如過氧化氫的情況下快速氧化有機底物。該納米粒子制備簡便，經濟、活性穩定且可調，在免疫分析及生物傳感等領域具有潛在的應用前景。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：本發明所述的一種Cu-Au-Pt納米合金模擬氧化物酶，其由下述方法制備而成：在硫酸銅與檸檬酸鈉混合溶液中，快速加入硼氫化鈉溶液，一段時間后依次加入氯金酸水溶液和氯亞鉑酸鉀水溶液，攪拌至溶液變色，將上述溶液進行超濾并水洗制得；

對于上文所述的技術方案，優選的情況下，所述的Cu-Au-Pt納米合金的制備方法中：硫酸銅與檸檬酸鈉混合溶液中的硫酸銅濃度為0.1～0.15mM；檸檬酸鈉濃度為0.2～0.3mM；所述的硼氫化鈉溶液添加后，硼氫化鈉在混合溶液中的濃度為1～1.5mM；所述的氯亞鉑酸鉀溶液添加后，氯亞鉑酸鉀在混合溶液中的濃度為0.2～0.26mM；所述的氯金酸溶液添加后，氯金酸在混合溶液中的濃度為0.2～0.26mM。

對于上文所述的技術方案，更優選的情況下，所述的硫酸銅與檸檬酸鈉混合溶液中的硫酸銅濃度為0.12mM；檸檬酸鈉濃度為0.25mM；所述的硼氫化鈉溶液添加后，硼氫化鈉在混合溶液中的濃度為1.19mM；所述的氯亞鉑酸鉀溶液添加后，氯亞鉑酸鉀在混合溶液中的濃度為0.23mM；所述的氯金酸溶液添加后，氯金酸在混合溶液中的濃度為0.23mM。