牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及具有模拟过氧化物酶特性的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料，属于纳米技术和仿生技术领域。
【背景技术】
[0002]酶是一种在生物体内具有催化活性的蛋白质、RNA或者复合体。酶催化的专一性、高效性和可调控性决定了它是作为生命体内催化底物进行反应的核心物质。酶的应用十分广泛，利用各种生物酶不仅能够为科学研究领域提供极大的帮助还在很大的程度上提高了人们的生活质量乃至健康水平。但是酶容易受到多种物理、化学因素的影响而失去活性，而且天然酶的来源有限，价格昂贵，对实验操作的精确度和精细度有很高的要求。因此，随着研究的深入，对各种人工模拟酶的合成和使用成为研究的热点。
[0003]过氧化物酶是由微生物或植物所产生的一类氧化还原酶，它们能催化很多反应，并且以过氧化氢为电子受体催化底物氧化，而过氧化氢是生化反应中重要的中间产物，物种的生存离不开过氧化氢参与的催化反应。天然过氧化物酶含量少，易受外界环境干扰，价格昂贵。因此对于拥有模拟过氧化物酶活性的新型纳米材料的研究越来越受到人们的关注。
[0004]本发明提供了一种具有高活性、高稳定性的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶及其制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是由下述方法制备而成的:在5 mL浓度为50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL浓度为16mmol/L氯铂酸溶液和0.5 1^浓度为1.5 mol/L氢氧化钠溶液，混匀后水浴80 °C下反应2 h，反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液，将牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液冷冻干燥得到牛血清白蛋白-铀纳米复合材料的粉末;在0.6 mL浓度为23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-铀纳米复合材料水溶液中加入0.6 mL浓度为0.5 mmol/L的硝酸铋溶液和1.8 mL浓度为10 mmol/L，pH=7的磷酸盐缓冲液，混匀后水浴80 °(:下反应2.5 h，反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的水溶液。
[0007]所述的一种牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是在磷酸盐缓冲液中依次加入过氧化氢，3，3’，5，5’_四甲基联苯胺盐酸盐和牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料水溶液，混合后温浴，溶液由无色变为蓝色，在652 nm处有一最大吸收峰。
[0008]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是催化过氧化氢氧化3，3’，5，5’ -四甲基联苯胺盐酸盐的活性在pH=5时达到最大。
[0009]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是催化过氧化氢氧化3，3’，5，5’_四甲基联苯胺盐酸盐的活性在37 °C时达到最大。
[0010]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是对3，3 ’，5，5 ’ -四甲基联苯胺盐酸盐的米氏常数为0.054 mmol/L，对过氧化氢的米氏常数为13.24 mmol /L
[0011]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是在2.79mL浓度为100 mmol/L，pH=5的磷酸盐缓冲液中依次加入I mL浓度为2 mol/L的过氧化氢，0.2 mL浓度为16 mmol/L的3，3’，5，5’_四甲基联苯胺盐酸盐，10 口1^浓度为4.76 mg/mL的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料水溶液，混合后37 °C温浴10分钟，溶液由无色变为蓝色，在652 nm处有一最大吸收峰。
[0012]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是在30?80 °C温度下保存2小时后模拟过氧化物酶活性无明显变化，具有良好的稳定性。
[0013]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是在pH3?11保存2小时后模拟过氧化物酶活性无明显变化，具有良好的稳定性。
[0014]所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，其特征是在O?7.5 mol/L氯化钠溶液中保存2小时后模拟过氧化物酶活性无明显变化，具有良好的稳定性;或者在室温下保存30天后活性无明显变化，具有良好的室温稳定性，且相对催化活性达到98.9%。
[0015]本发明所述的一种牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶的制备方法，包括如下步骤:在5 mL浓度为50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL浓度为16mmol/L氯铂酸溶液和0.5 1^浓度为1.5 mol/L氢氧化钠溶液，混匀后水浴80 °C下反应2 h，反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液，将牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液冷冻干燥得到牛血清白蛋白-铀纳米复合材料的粉末;在0.6 mL浓度为23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-铀纳米复合材料水溶液中加入0.6 mL浓度为0.5 mmol/L的硝酸铋溶液和1.8 mL浓度为10 mmol/L，pH=7的磷酸盐缓冲液，混匀后水浴80 °(:下反应2.5 h，反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的水溶液。
[0016]具体地说，(一)本发明所述的一种牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶，由下述方法制备而成的:在牛血清白蛋白-铂纳米材料的水溶液中加入硝酸铋水溶液，混匀后水浴加热，超滤并水洗，得到牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料水溶液。
[0017]本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的制备中的各组分的配比按本领域常规方法可以完成的。但本发明优选的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的制备由以下方法制备:在0.6 mL浓度为23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-铂水溶液中加入0.6 mL浓度为
0.5 mmol/L的硝酸铋溶液和1.8 mL浓度为10 mmol/L，pH=7的磷酸盐缓冲液，混匀后水浴80°(:下反应2.5 h。反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的水溶液。
[0018]所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料水溶液通过冷冻干燥得到牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料粉末。以上过程中使用的所有玻璃器皿均经过王水浸泡，并用双蒸水彻底清洗，晾干。
[0019](二)本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的过氧化物酶活性在磷酸盐缓冲液中依次加入过氧化氢、3，3’，5，5’_四甲基联苯胺盐酸盐和牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料水溶液，混匀后温浴10分钟，观察颜色变化并测定紫外可见吸收光
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[0020]本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶，能催化过氧化氢氧化3，3’，5，5’_四甲基联苯胺盐酸盐生成蓝色产物，该产物在652 nm处有最大吸收峰。[0021 ]本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶催化过氧化氢氧化3，3 ’，5，5 ’ -四甲基联苯胺盐酸盐的活性在pH=5，37 °C时达到最大，并且其过氧化物酶活性车父牛血清白蛋白_钼纳米材料有明显的提尚。
[0022]本发明所述的牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料模拟过氧化物酶对3，3’，5，5 ’ -四甲基联苯胺盐酸盐的米氏常数为0.054 1111]101凡，对过氧化氢的米氏常数为13.24 mmol/L0
[0023]本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶在30?80°C温度或者在pH 3?11或者在浓度为O?7.5 M氯化钠溶液中保存2小时后催化活性均无明显变化，具有良好的稳定性。
[0024]本发明所述的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料模拟过氧化物酶具有良好的室温稳定性，在室温下保存30天后，相对催化活性可保持98.9%。
[0025]本发明的优点:
(I)本发明制备方法绿色环保，操作简便快速，不需要使用还原剂。
[0026](2 )本发明中的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料具有良好的模拟过氧化物酶活性并且其过氧化物酶活性较牛血清白蛋白-铂纳米材料有明显的提高。
[0027]( 3)本发明中的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料稳定性好，过氧化物酶活性受贮存温度、PH值和离子强度的影响小。
[0028](4)本发明中的牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料具有良好的室温长期稳定性，在室温下保存30天后，相对催化活性可保持98.9%。
【附图说明】
[0029]图1为牛血清白蛋白-铀/祕复合纳米材料与牛血清白蛋白-铀纳米材料催化过氧化氢氧化3，3’，5，5’_四甲基联苯胺盐酸盐显色体系的紫外吸收光谱对比图。图中a为空白组，13为牛血清白蛋白-铂纳米材料组，c为牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料组。
[0030]图2为pH值对牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料催化过氧化氢氧化3，3’，5，5 ’ -四甲基联苯胺盐酸盐显色体系的影响图。
[0031 ]图3为温浴温度对牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料催化过氧化氢氧化3，3 ’，5，5’-四甲基联苯胺盐酸盐显色体系的影响图。
[0032]图4为牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料对3，3 ’，5，5 ’ -四甲基联苯胺盐酸盐的稳态动力学曲线图。
[0033]图5为牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料对过氧化氢的稳态动力学曲线图。
[0034]图6为牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的pH稳定性图。
[0035]图7为牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的离子强度稳定性图。
[0036]图8为牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料的温度稳定性图。
【具体实施方式】
[0037]实例1:
在5 mL浓度为50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL浓度为16 mmol/L氯铂酸溶液和0.5 11^浓度为1.5 mol/L氢氧化钠溶液，混匀后水浴80 °C下反应2 h。反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液，将牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液冷冻干燥得到牛血清白蛋白-铂纳米复合材料的粉末。在0.6 mL浓度为23.8 mg/mL的牛血清白蛋白-铂水溶液中加入0.61^浓度为0.5 mmol/L的硝酸铋溶液和1.8 mL浓度为10 mmol/L，pH=7的磷酸盐缓冲液，混匀后水浴80 °(:下反应2.5 h，反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次，得到牛血清白蛋白-铂/铋复合纳米材料(也称为:铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料)的水溶液。
[0038]实例2:
在2.79 mL浓度为100 mmo