牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及具有模擬過氧化物酶特性的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料，屬于納米技術和仿生技術領域。
【背景技術】
[0002]酶是一種在生物體內具有催化活性的蛋白質、RNA或者復合體。酶催化的專一性、高效性和可調控性決定了它是作為生命體內催化底物進行反應的核心物質。酶的應用十分廣泛，利用各種生物酶不僅能夠為科學研究領域提供極大的幫助還在很大的程度上提高了人們的生活質量乃至健康水平。但是酶容易受到多種物理、化學因素的影響而失去活性，而且天然酶的來源有限，價格昂貴，對實驗操作的精確度和精細度有很高的要求。因此，隨著研究的深入，對各種人工模擬酶的合成和使用成為研究的熱點。
[0003]過氧化物酶是由微生物或植物所產生的一類氧化還原酶，它們能催化很多反應，并且以過氧化氫為電子受體催化底物氧化，而過氧化氫是生化反應中重要的中間產物，物種的生存離不開過氧化氫參與的催化反應。天然過氧化物酶含量少，易受外界環境干擾，價格昂貴。因此對于擁有模擬過氧化物酶活性的新型納米材料的研究越來越受到人們的關注。
[0004]本發明提供了一種具有高活性、高穩定性的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶及其制備方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是由下述方法制備而成的:在5 mL濃度為50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL濃度為16mmol/L氯鉑酸溶液和0.5 1^濃度為1.5 mol/L氫氧化鈉溶液，混勻后水浴80 °C下反應2 h，反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑納米復合材料水溶液，將牛血清白蛋白-鉑納米復合材料水溶液冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鈾納米復合材料的粉末;在0.6 mL濃度為23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-鈾納米復合材料水溶液中加入0.6 mL濃度為0.5 mmol/L的硝酸鉍溶液和1.8 mL濃度為10 mmol/L，pH=7的磷酸鹽緩沖液，混勻后水浴80 °(:下反應2.5 h，反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的水溶液。
[0007]所述的一種牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是在磷酸鹽緩沖液中依次加入過氧化氫，3，3’，5，5’_四甲基聯苯胺鹽酸鹽和牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料水溶液，混合后溫浴，溶液由無色變為藍色，在652 nm處有一最大吸收峰。
[0008]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’ -四甲基聯苯胺鹽酸鹽的活性在pH=5時達到最大。
[0009]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’_四甲基聯苯胺鹽酸鹽的活性在37 °C時達到最大。
[0010]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是對3，3 ’，5，5 ’ -四甲基聯苯胺鹽酸鹽的米氏常數為0.054 mmol/L，對過氧化氫的米氏常數為13.24 mmol /L
[0011]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是在2.79mL濃度為100 mmol/L，pH=5的磷酸鹽緩沖液中依次加入I mL濃度為2 mol/L的過氧化氫，0.2 mL濃度為16 mmol/L的3，3’，5，5’_四甲基聯苯胺鹽酸鹽，10 口1^濃度為4.76 mg/mL的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料水溶液，混合后37 °C溫浴10分鐘，溶液由無色變為藍色，在652 nm處有一最大吸收峰。
[0012]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是在30?80 °C溫度下保存2小時后模擬過氧化物酶活性無明顯變化，具有良好的穩定性。
[0013]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是在pH3?11保存2小時后模擬過氧化物酶活性無明顯變化，具有良好的穩定性。
[0014]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是在O?7.5 mol/L氯化鈉溶液中保存2小時后模擬過氧化物酶活性無明顯變化，具有良好的穩定性;或者在室溫下保存30天后活性無明顯變化，具有良好的室溫穩定性，且相對催化活性達到98.9%。
[0015]本發明所述的一種牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶的制備方法，包括如下步驟:在5 mL濃度為50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL濃度為16mmol/L氯鉑酸溶液和0.5 1^濃度為1.5 mol/L氫氧化鈉溶液，混勻后水浴80 °C下反應2 h，反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑納米復合材料水溶液，將牛血清白蛋白-鉑納米復合材料水溶液冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鈾納米復合材料的粉末;在0.6 mL濃度為23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-鈾納米復合材料水溶液中加入0.6 mL濃度為0.5 mmol/L的硝酸鉍溶液和1.8 mL濃度為10 mmol/L，pH=7的磷酸鹽緩沖液，混勻后水浴80 °(:下反應2.5 h，反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的水溶液。
[0016]具體地說，(一)本發明所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶，由下述方法制備而成的:在牛血清白蛋白-鉑納米材料的水溶液中加入硝酸鉍水溶液，混勻后水浴加熱，超濾并水洗，得到牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料水溶液。
[0017]本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的制備中的各組分的配比按本領域常規方法可以完成的。但本發明優選的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的制備由以下方法制備:在0.6 mL濃度為23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-鉑水溶液中加入0.6 mL濃度為
0.5 mmol/L的硝酸鉍溶液和1.8 mL濃度為10 mmol/L，pH=7的磷酸鹽緩沖液，混勻后水浴80°(:下反應2.5 h。反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的水溶液。
[0018]所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料水溶液通過冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料粉末。以上過程中使用的所有玻璃器皿均經過王水浸泡，并用雙蒸水徹底清洗，晾干。
[0019](二)本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的過氧化物酶活性在磷酸鹽緩沖液中依次加入過氧化氫、3，3’，5，5’_四甲基聯苯胺鹽酸鹽和牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料水溶液，混勻后溫浴10分鐘，觀察顏色變化并測定紫外可見吸收光
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[0020]本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶，能催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’_四甲基聯苯胺鹽酸鹽生成藍色產物，該產物在652 nm處有最大吸收峰。[0021 ]本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶催化過氧化氫氧化3，3 ’，5，5 ’ -四甲基聯苯胺鹽酸鹽的活性在pH=5，37 °C時達到最大，并且其過氧化物酶活性車父牛血清白蛋白_鉬納米材料有明顯的提尚。
[0022]本發明所述的牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料模擬過氧化物酶對3，3’，5，5 ’ -四甲基聯苯胺鹽酸鹽的米氏常數為0.054 1111]101凡，對過氧化氫的米氏常數為13.24 mmol/L0
[0023]本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶在30?80°C溫度或者在pH 3?11或者在濃度為O?7.5 M氯化鈉溶液中保存2小時后催化活性均無明顯變化，具有良好的穩定性。
[0024]本發明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料模擬過氧化物酶具有良好的室溫穩定性，在室溫下保存30天后，相對催化活性可保持98.9%。
[0025]本發明的優點:
(I)本發明制備方法綠色環保，操作簡便快速，不需要使用還原劑。
[0026](2 )本發明中的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料具有良好的模擬過氧化物酶活性并且其過氧化物酶活性較牛血清白蛋白-鉑納米材料有明顯的提高。
[0027]( 3)本發明中的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料穩定性好，過氧化物酶活性受貯存溫度、PH值和離子強度的影響小。
[0028](4)本發明中的牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料具有良好的室溫長期穩定性，在室溫下保存30天后，相對催化活性可保持98.9%。
【附圖說明】
[0029]圖1為牛血清白蛋白-鈾/祕復合納米材料與牛血清白蛋白-鈾納米材料催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’_四甲基聯苯胺鹽酸鹽顯色體系的紫外吸收光譜對比圖。圖中a為空白組，13為牛血清白蛋白-鉑納米材料組，c為牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料組。
[0030]圖2為pH值對牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料催化過氧化氫氧化3，3’，5，5 ’ -四甲基聯苯胺鹽酸鹽顯色體系的影響圖。
[0031 ]圖3為溫浴溫度對牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料催化過氧化氫氧化3，3 ’，5，5’-四甲基聯苯胺鹽酸鹽顯色體系的影響圖。
[0032]圖4為牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料對3，3 ’，5，5 ’ -四甲基聯苯胺鹽酸鹽的穩態動力學曲線圖。
[0033]圖5為牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料對過氧化氫的穩態動力學曲線圖。
[0034]圖6為牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的pH穩定性圖。
[0035]圖7為牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的離子強度穩定性圖。
[0036]圖8為牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料的溫度穩定性圖。
【具體實施方式】
[0037]實例1:
在5 mL濃度為50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL濃度為16 mmol/L氯鉑酸溶液和0.5 11^濃度為1.5 mol/L氫氧化鈉溶液，混勻后水浴80 °C下反應2 h。反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑納米復合材料水溶液，將牛血清白蛋白-鉑納米復合材料水溶液冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鉑納米復合材料的粉末。在0.6 mL濃度為23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-鉑水溶液中加入0.61^濃度為0.5 mmol/L的硝酸鉍溶液和1.8 mL濃度為10 mmol/L，pH=7的磷酸鹽緩沖液，混勻后水浴80 °(:下反應2.5 h，反應后溶液裝入截止分子量為3k的超濾管，6000 r/min離心超濾，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-鉑/鉍復合納米材料(也稱為:鉍-牛血清白蛋白-鉑納米復合材料)的水溶液。
[0038]實例2:
在2.79 mL濃度為100 mmo