Ni,Ru掺杂CePO4纳米材料的合成与仿酶性质

通过水热方法合成了具有高比表面积的Ni, Ru掺杂CePO₄纳米粒子(NiRu-CePO₄). 结合纳米粒子的X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱(EDX)的表征结果发现, NiRu-CePO₄符合六方相磷酸铈, 纳米粒子长轴尺寸约为20 nm, Ni和Ru均匀分布于纳米CePO₄中; 样品的BET表面积高达178.4 m²/g, ζ电势为-18.2 mV. 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)作为电子供体和显色剂, 通过分光光度法监测652 nm处的吸光度值对产物浓度进行分析, 结果表明, NiRu-CePO₄催化剂在宽泛的pH范围内表现出类过氧化物酶和类氧化酶活性. 对催化后的催化剂进行表征, 发现样品形貌、 元素分散性和表面Ce的价态均未显著变化, 表明NiRu-CePO₄具有较高的稳定性.     

具有过氧化物酶活性的Imm-Fe3+-IL的制备及用于比色法测定H2O2和葡萄糖

通过溶胶-凝胶法制备的Imm-Fe³⁺-IL纳米材料具有类过氧化物酶的活性,能够催化过氧化氢(H₂O₂)快速氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)产生相应的颜色变化。 稳态动力学分析表明,Imm-Fe³⁺-IL纳米材料遵循典型的Michaelis-Menten模型和乒乓机理。 辣根过氧化物酶(HRP)相比,Imm-Fe³⁺-IL纳米材料纳米材料具有更强的亲和性。 联合葡萄糖氧化酶建立了H₂O₂和葡萄糖的比色检测方法。 结果显示:H₂O₂和葡萄糖的浓度与反应体系的吸光度呈良好的线性关系,H₂O₂的线性范围为1~200 μmol/L,葡萄糖的线性范围为10~200 μmol/L,最低检出限(LOD)分别为0.35和3.31 μmol/L。     

GOx@Fe3O4-HNTs微囊反应器的构筑及多酶级联催化性能

细胞内或细胞间的微空间使得生物体内的各种酶促反应能够高效有序地进行.基于此,本文结合天然酶-纳米酶二者的优势,构筑了一种模拟体内酶促级联反应的微囊反应器.首先,以天然硅铝酸盐矿物埃洛石纳米管(HNTs)为载体,在其表面原位生成具有类辣根过氧化物酶活性的四氧化三铁(Fe₃O₄);随后,将其作为囊壁材料封装天然葡萄糖氧化酶(GOx),构筑GOx@Fe₃O₄-HNTs微囊反应器.当向体系中加入葡萄糖时,微囊反应器内的GOx先将葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢(H₂O₂),之后H₂O₂继续被囊壁中的Fe₃O₄催化转化为羟基自由基,触发底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)显色.其中,Fe₃O₄-HNTs作为囊壁材料不仅使囊内GOx免受外界环境干扰,还可与GOx构建级联催化反应体系,这种酶-纳米酶微囊化级联体系具有比天然酶系统更优...     

废虾壳衍生多孔碳纳米酶的制备及用于比色检测自来水中过氧化氢

以废虾壳为碳源，通过惰性气氛高温碳化法制得废虾壳衍生的多孔碳纳米酶，并将其作为一种类过氧化物模拟酶用于比色检测自来水中的H₂O₂。所制备的碳纳米酶呈无定型多孔结构，且催化活性类似天然辣根过氧化物酶。考察了反应体系中各参数对类过氧化物酶催化活性的影响。在最优条件下，废虾壳衍生多孔碳纳米酶比色分析H₂O₂的线性范围为0～200μmol/L，线性相关系数R²=0.9772，检出限为0.59μmol/L。建立的方法可用于快速分析自来水中的H₂O₂。     

4种Keggin型磷钼酸盐对蘑菇酪氨酸酶活性和黑色素生成的抑制及抗氧化作用

合成并表征了4种过渡金属钒取代的Keggin型磷钼酸盐Na_3+nPMo_12-nV_nO₄₀(PMo_12-nV_n)(n=2, 3, 4, 5). 酶动力学实验结果表明, 4种多酸对酪氨酸酶的抑制类型为可逆的混合型抑制, 过渡金属钒取代的个数会影响酪氨酸酶的抑制效果. 当所加酶量为500 U/mL时, PMo₁₀V₂, PMo₉V₃, PMo₈V₄和PMo₇V₅对酪氨酸酶的半抑制率(IC₅₀)分别为(7.046±0.506), (12.128±0.574), (12.362±0.802)和(9.860±1.490) mmol/L. 分子对接研究表明, 化合物与酪氨酸酶之间主要存在氢键和范德华力. 细胞实验结果表明, 在0~200 μmol/L范围内, 4种多酸未对B16黑素瘤细胞产生细胞毒性, 且能显著抑制黑色素的生成. 此外, 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)与2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基清除实验显示, 4种多酸具有良好的抗氧化能力, 清除DPPH自由基能力优于ABTS.     

磁性印迹纳米粒子固定血红蛋白修饰磁性电极构建过氧化氢传感器

采用表面印迹技术,以磁性二氧化硅纳米粒子（Fe₃O₄@SiO₂ NPs）作为载体、血红蛋白（Hb）为模板分子、正硅酸乙酯（TEOS）为印迹聚合物单体,制备了Hb印迹Fe₃O₄@SiO₂的磁性印迹纳米粒子（MMIPs NPs）. MMIPs NPs具有磁性内核和血红蛋白印迹壳层的核壳结构,可以富集并固定Hb. 使用壳聚糖将MMIPs NPs固定于磁性电极表面,构建血红蛋白类酶生物传感器,研究了Hb对过氧化氢（H₂O₂）的催化活性. MMIPS NPS相比于磁性非印迹纳米粒子（MNIPS NPS）,催化电流增加了14.3%. 采用磁性电极,MMIPS NPS、Hb和O₂的顺磁性使得该类酶生物传感器对H₂O₂的催化电流增加了60.0%. 血红蛋白类酶生物传感器电流响应与H₂O₂浓度在25 ~ 200 μmol·L^-1间呈线性关系,检出限为3 μmol·L^-1（S/N=3）,表明该类酶传感器对H₂O₂具有良好的催化性能.     

石墨烯量子点-银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测

以石墨烯量子点(GQDs)为还原剂和稳定剂,在其表面原位生长银纳米粒子(AgNPs),制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物,其粒径小于30 nm.GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性,能有效催化H2O2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)并发生显色反应.稳态动力学分析表明,GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型,其催化机理符合乒乓机制.与辣根过氧化物酶(HRP)相比,GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性.基于GQDs/AgNPs的催化活性和葡萄糖氧化产生H2O2的原理,建立了H2O2和葡萄糖的比色检测方法,检出限分别为0.18和1.6 μmol/L.将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析,结果与标准方法相符.     

CuS/Ag2S纳米复合物的制备及类过氧化物酶性质

采用水热法合成了一种微球状的CuS/Ag₂S纳米复合物. 通过透射电子显微镜、 紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱等对其形貌及光学性质进行了表征; 考察了其类过氧化物酶性质, 并通过表面增强拉曼散射原位监测了类过氧化物酶催化反应. 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物进行显色反应, 结果表明, 在H₂O₂存在下CuS/Ag₂S 纳米复合物具有类过氧化物酶的性质, 可以将无色的TMB氧化成蓝色的oxTMB. 基于此实现了对微量H₂O₂的检测.     

辫状螺旋碳纳米纤维类酶活性研究及其对三聚氰胺的检测

合成了一种具有辫状螺旋结构的碳纳米纤维(CNCs),发现该碳纳米纤维具有高效的类似辣根过氧化物酶(HRP)的催化活性。以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)和H_2O_2为底物对其类酶活性进行探究,结果显示该纳米酶具有良好稳定性且对TMB以及H_2O_2具有较强亲和力,该催化反应符合Michaelis-Menten动力学理论。同时,若在体系中加入三聚氰胺,该物质会与H_2O_2生成一种稳定的加成化合物,从而抑制TMB-CNCs-H_2O_2体系的反应,并引起反应体系中的颜色发生变化。基于以上原理,建立了一种检测三聚氰胺的新方法。体系吸光度与三聚氰胺浓度在5.0~70μmol/L范围内具有良好的线性关系,该方法灵敏度高,检出限低至1.8μmol/L。     

基于增强的明胶-金纳米粒子类过氧化物酶活性检测汞离子

基于Hg²⁺对明胶-金纳米粒子(G-AuNPs)类过氧化物酶活性的增强作用，构筑了一种新型的Hg²⁺传感器。G-AuNPs具有类氧化物酶活性和类过氧化物酶活性，能够催化O₂或H₂O₂氧化3,3,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)生成氧化TMB(oxTMB)的反应，在652 nm处出现紫外可见吸收特征峰。优化条件下，Hg²⁺能够增强G-AuNPs的类过氧化物酶活性，使吸收信号升高，且升高幅度与Hg²⁺浓度呈线性关系，在0～15μmol/L和15～35μmol/L范围内的线性方程分别为y=1.314+0.0135x和y=0.704+0.055x，检出限为1.65μmol/L。该传感体系对Hg²⁺具有良好的选择性，其他常见金属离子不干扰对Hg²⁺的检测。所设计传感器具有无需修饰、检测时间短、选择性好的优点，有望用于污染水现场Hg²⁺的检测。     

基于类芬顿反应的Mn3O4/DOX@Lip纳米递药体系的构建及应用

利用肿瘤微环境与普通组织的差异, 我们设计了一种基于类芬顿反应(Fenton-like reaction)的微环境响应的纳米递药体系(Mn₃O₄/DOX@Lip). 首先利用热分解法制备得到锰的氧化物(Mn₃O₄)纳米粒子, 基于化疗药物阿霉素(DOX)与Mn原子的配位作用, 该纳米粒子可以负载并递送DOX, 其最外层包裹的酸敏脂质体能有效防止药物在递送过程中的泄露. 在肿瘤细胞的弱酸性和高浓度谷胱甘肽的微环境中, 脂质体膜破裂, 其中的Mn₃O₄纳米粒子被谷胱甘肽还原、分解, 并释放出DOX. 共聚焦成像结果表明, MCF-7细胞与Mn₃O₄/DOX@Lip共孵育后, 细胞中活性氧探针的荧光显著增加, 表明该递药体系可以通过下调细胞中的谷胱甘肽的含量引发细胞中的活性氧含量增加. 噻唑蓝(MTT)和流式细胞实验结果表明, 相比于单一的化疗药物, Mn₃O₄/DOX@Lip的细胞毒性增强, 这可能归因于还原产物Mn²⁺触发了类芬顿反应从而将细胞中内源性的H₂O₂转化为毒性更强的•OH. 氧化活性物质介导的细胞凋亡与化疗药物的细胞毒性相互促进, 增强了对细胞的凋亡能力. 本体系利用外源性的物质激发内源性的细胞毒性, 增强了化疗药物的治疗效果, 为肿瘤治疗提供了新的研究策略.     

基于CoFe(Ⅲ)PBA/GO过氧化物模拟酶化学发光法检测H2O2和抗坏血酸

制备了一种具有过氧化物酶活性的类普鲁士蓝/氧化石墨烯复合纳米材料(CoFe(Ⅲ)PBA/GO)。将具有过氧化物酶活性的CoFe(Ⅲ)PBA/GO和化学发光法相结合,构建了一种用于检测H₂O₂和抗坏血酸(AA)的化学发光分析法。CoFe(Ⅲ)PBA/GO催化H₂O₂产生的O₂·^-,·OH,1O₂自由基氧化Luminol会产生很强的化学发光信号,通过检测化学发光强度可以实现对H₂O₂的检测。该方法检测H₂O₂的线性范围为0~0.8μmol/L,检测限为11 nmol/L。利用AA作为活性氧消除剂可以抑制化学发光反应的特点,实现了AA的检测。该方法测定AA的线性范围为0.02~0.8μmol/L,检测限为20 nmol/L。方法已应用于H₂O₂消毒水中H₂O₂和维生素C片中抗坏血酸的检测。     

核糖核酸酶A在丁酸十二铵-环己烷反胶束溶液中的催化动力学

研究了核糖核酸酶A(RNaseA)在丁酸十二铵(DAB)-环己烷反胶束溶液中催化水解胞苷2',3'-环单磷酸酯的动力学,数据符合Michaelis-Menten酶催化机理.以k_cat/K_m表示酶催化活性时,Rnase A在反胶束溶液中的催化活性是在水溶液中的14～30倍.无论是固定DAB浓度还是固定H₂O与DAB浓度之比,随增溶水量的增加,k_cat/K_m呈下降趋势.     

具有cGPX活力的含硒抗体酶的酶学及动力学性质研究

通过单克隆抗体制备技术得到三株特异结合半抗原4(GSH-S-DNP二苄酯)的单克隆抗体HB4,HB5和HB7.抗体经两步化学诱变得到具有细胞谷胱甘肽过氧化物酶(cGPX)活性的含硒抗体酶mHB4,mHB5和mHB7,活力分别为170,1867,32U/μmol.其中mHB5的活力是天然兔肝cGPX的0.32倍,m4A4的1.51倍.等离子体-质谱(ICP/MS)测得每分子含硒抗体酶分子中大约存在2个硒原子.mHB5的最适pH为8.6～8.8.在pH值范围为7.0和37℃条件下,mHB5催化GSH和H₂O₂或t-ROOH反应的二级速率常数为:_k+1(H₂O₂)9.71×10⁶L/(mol·min),_k+1(t-ROOH)5.99×10⁵L/(mol·min).mHB5使非酶催化反应速率提高了9.8×10⁶和3.7×10⁵倍.     

纳米多孔高熵合金Pt4Pd4Au4Ag3RuAl3类酶活性研究及其对抗坏血酸的检测

采用脱合金法制备了三维纳米多孔高熵合金(NP-Pt4Pd4Au4Ag3RuAl3),研究发现该材料具有很好的类过氧化物酶催化活性.用H2O2和经典比色底物3,3,-5,5'-四甲基联苯胺(TMB)对材料进行类酶活性探究,该材料具有良好稳定性并对TMB和H2 O2有很强亲和力,催化反应符合Michaelis-Menten...     

具有GPX活力的抗体片段Fv的制备和性质

具有谷胱甘肽(GSH)结合部位的鼠抗体3H₄(IgM)经胃蛋白酶水解,产生分子量为25000的抗体Fv片段,用荧光滴定法测定了它与GSH的亲和常数K_a=1.17×10₇L/mol.该片段经苯甲基磺酰氟活化,再经NaHSe作用,其结合部位的丝氨酸被突变为谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的催化基团硒代半胱氨酸.突变后的Fv片段表现出很高的GPX活性,其活力高达2500U/μmol,称为Fv抗体酶.动力学分析表明,Fv酶的最适温度为55℃,最适pH为7.0,催化机制为乒乓机制,米氏常数分别为:K_m(GSH)=4.16×10^-3mol/L,K_m(H₂O₂)=2.8×10^-4mol/L.     

基于聚乙烯醇离子液体负载HRP修饰石墨烯/纳米金复合膜的过氧化氢生物传感器

以石墨烯/纳米金修饰玻碳电极为基底, 用聚乙烯醇与离子液体复合物将辣根过氧化物酶固定于电极表面, 制备了过氧化氢生物传感器. 结果表明, 在0.1 mol/L HAc-NaAc+0.1mol/L KCl(pH=6.5)中, H₂O₂的氧化峰电流与其浓度在9.55×10^-6~6.01×10^-3 mol/L间呈良好线性关系, 检出限(3S/N)为3.3×10^-7 mol/L. 用标准加入法做回收实验, 回收率在93.4%~100.5%之间. 该传感器对H₂O₂具有较高的灵敏度和较低的检测限, 稳定性和重现性良好, 使用寿命较长, 且制作成本低, 可多次重复使用.     

基于氧化铈双重纳米酶活性的比率型比色传感器检测对氧磷

基于氧化铈(CeO₂)的类有机磷水解酶和类氧化酶活性发展了一种比率型比色传感方法，实现了对氧磷的灵敏、准确检测。具有类有机磷水解酶活性的CeO₂纳米粒子(CeO₂ NPs)可催化对氧磷水解为对硝基苯酚，其在400 nm处有明显吸收峰，溶液体系由无色变为黄色；Ce O₂还具有类氧化酶活性，催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化为氧化态TMB，在653 nm处有明显吸收峰，溶液由无色变为蓝色。当目标物对氧磷存在时，400 nm处吸光度(A₄₀₀)增高；同时对氧磷抑制其类氧化酶活性，653 nm处吸光度(A653)降低。基于对氧磷加入前后体系A₄₀₀/A653比值的变化，实现了对氧磷的灵敏、准确检测，检出限为0.03μmol/L(S/N=3)。利用本方法检测了韭菜样品中对氧磷的含量，加标回收率在92.0%～99.2%之间。本研究发展了一种基于CeO₂纳米酶双重活性的比率型比色传感检测方法，为食品中对氧磷残留的灵敏检测提供了新策略...     

硅宾/有机铝的Lewis酸碱对体系及其丙烯酸酯聚合的引发性能

研究了硅宾/有机铝组成的Lewis酸碱对(LP)体系引发丙烯酸酯类单体聚合的性能,合成了4种硅宾:L(Ph₂P)Si(Si-1, L=Ph C(N^tBu)₂)、L[4-MeC₆H₄(Ph₂P)N]Si (Si-2)、L[2,6-ⁱPr₂C₆H₃(1,5-C₈H₁₄B)N]Si (Si-3)、L(LSi)Si (Si-4)和6种有机铝:Al(C₆F₅)₃、AlMe(BHT)₂、AlⁱBu(BHT)₂、AlⁱBu₂(BHT)、AlⁱBu(BHT*)₂、AlⁱBu₂(BHT...     

羧基功能化Fe3O4固定化酶反应器的构筑及性能研究

对固定化酶的载体进行功能化修饰,通过改善载体和酶的界面连接可使酶分子在载体表面形成高度有序的二维排列,从而提高酶的催化活性和操作稳定性.用柠檬酸修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子(CA-Fe₃O₄)易于磁性分离且表面富含羧基,可作为一种优良载体通过吸附法固定化氯过氧化物酶(CPO)构筑CPO@CA-Fe₃O₄酶反应器、共固定化CPO和葡萄糖氧化酶(GOx)构筑GOx&CPO@CA-Fe₃O₄级联酶反应器.将酶反应器应用于催化氧化结晶紫染料的脱色时,两种酶反应器均显示出良好的催化活性、对底物的亲和性与专一性、热稳定性,在实际水样中也有良好的应用效果.与CPO@CA-Fe₃O₄相比, GOx&CPO@CA-Fe₃O₄酶反应器因级联反应中H₂O₂的原位产生而表现出更优异的催化性能...