本發(fā)明涉及納米酶的制備領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種納米酶及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、納米酶是一類(lèi)既有納米材料的獨(dú)特性能，又有催化功能的模擬酶。自從四氧化三鐵(磁鐵)納米酶被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多金屬氧化物納米酶和非金屬納米酶，如二氧化鈦納米顆粒、氧化銅納米顆粒、碳納米點(diǎn)、氧化石墨烯(由碳原子組成的碳納米材料)等都具有催化活性。納米酶之所以被認(rèn)為具有類(lèi)酶催化效應(yīng)，不僅僅是因?yàn)樗兄咝У拇呋钚裕梢韵裆锩敢粯哟呋嗤幕瘜W(xué)反應(yīng)，更是因?yàn)樗梢韵裆锩敢粯釉诔爻簵l件下高效地催化化學(xué)反應(yīng)。

2、目前大多金屬納米酶的制備方法為水熱沉積和初濕浸漬沉積，其中水熱法需要高溫高壓，且需要額外添加穩(wěn)定劑；初濕浸漬法沉積需要使用模板，合成的納米顆粒粒徑較大，且納米顆粒懸浮液在模板上沉積過(guò)程中穩(wěn)定性較差。同時(shí)，目前大多納米酶酶活較低，需在高溫高壓條件下進(jìn)行合成，且需采用對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，反應(yīng)及后處理時(shí)間長(zhǎng)。因此，目前仍需對(duì)納米酶的制備方法做進(jìn)一步的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，如何在低反應(yīng)條件的要求下，得到一種穩(wěn)定性、分散性好，且酶活性高的納米酶?；诖?，本發(fā)明提供一種納米酶及其制備方法和應(yīng)用。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種納米酶的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)羧基微球乳液的制備：

5、將苯乙烯、致孔劑、乳化劑、引發(fā)劑、羧基供體混合，反應(yīng)后，洗滌、離心、重懸于純水中，得羧基微球乳液；

6、(2)納米酶的制備：以步驟(1)所得羧基微球乳液為載體，負(fù)載金屬離子，經(jīng)還原反應(yīng)制得。

7、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述致孔劑為聚乙烯醇，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸鈉，所述羧基供體為檸檬酸，丙烯酸，天冬氨酸，谷氨酸或乙二胺四乙酸；

8、所述反應(yīng)溫度為60-90℃，反應(yīng)時(shí)間為5-10h。

9、優(yōu)選的，所述步驟(1)中，羧基微球乳液的制備方法具體為：向純水中加入苯乙烯、致孔劑、乳化劑，超聲后，加入羧基供體，攪拌溶解后，通氮?dú)庵脫Q除去氧氣，再加入引發(fā)劑，攪拌溶解后，進(jìn)行反應(yīng)，洗滌、離心、重懸于純水中，得羧基微球乳液。

10、優(yōu)選的，苯乙烯與純水的體積比為1：(5-10)；致孔劑的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為1.5g：(6-10)ml；乳化劑的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為0.2g：(6-10)ml；羧基供體的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為1g：(2-10)ml；引發(fā)劑的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為0.1g：(6-12)ml；所述超聲的功率為220-260w；超聲時(shí)間為20-40min。

11、優(yōu)選的，所述步驟(2)中，納米酶的具體制備方法為：

12、1)將步驟(1)所得羧基微球乳液分散于溶劑中，并超聲處理；

13、2)超聲后，向步驟1)中加入含有金屬離子的前驅(qū)體，先預(yù)攪拌，然后再進(jìn)行超聲處理；

14、3)超聲后，加入還原劑，進(jìn)行反應(yīng)；

15、4)反應(yīng)后，向步驟3)中加入酸調(diào)節(jié)溶液ph，洗滌、離心，即得。

16、優(yōu)選的，所述羧基微球乳液中羧基微球的粒徑為200-300nm；

17、所述金屬離子為鉑離子、銥離子、釕離子、鈰離子或金離子；含有金屬離子的前驅(qū)體為含有金屬離子的無(wú)機(jī)化合物或配位絡(luò)合物；

18、所述溶劑為純水；所述還原劑為nabh4，kbh4或libh4。

19、優(yōu)選的，所述步驟1)中，羧基微球乳液中羧基微球的質(zhì)量與溶劑的體積比為1mg：1ml；

20、所述步驟2)中，前驅(qū)體中金屬離子的物質(zhì)的量與羧基微球乳液中羧基微球的質(zhì)量比為(0.1-0.5)mmo?l：40mg；

21、所述步驟3)中，還原劑與前驅(qū)體中金屬離子的物質(zhì)的量的比為(1-10):1；反應(yīng)溫度為25-60℃；反應(yīng)時(shí)間為5-60min。

22、優(yōu)選的，所述步驟1)中，所述超聲處理的功率為220-260w；超聲時(shí)間為5-10min；

23、所述步驟2)中，預(yù)攪拌的時(shí)間為5-10min；超聲處理的功率為220-260w，超聲時(shí)間為10-60min；超聲處理的溫度小于步驟3)的反應(yīng)溫度；

24、所述步驟4)中，所述酸為0.1m?hcl溶液；加入酸調(diào)節(jié)溶液ph為7；離心轉(zhuǎn)速為10000-15000rpm；離心時(shí)間為5-10min。

25、本發(fā)明提供一種納米酶，所述納米酶由所述的制備方法制備得到。

26、本發(fā)明提供一種所述的納米酶在制備免疫層析試劑中的應(yīng)用。

27、本發(fā)明的技術(shù)方案取得了如下有益的技術(shù)效果：

28、本發(fā)明制備的羧基乳膠微球具有中空介孔及表面具有多孔凹槽結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有利于載體對(duì)納米酶的負(fù)載且負(fù)載的納米酶不易脫落，可改善其穩(wěn)定性及分散性，結(jié)合本發(fā)明方法制備所得納米酶的活性高。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明納米酶的酶活可達(dá)313.27u/mg，且240w超聲30min及650w超聲破碎30min均對(duì)酶活無(wú)影響，該性質(zhì)將大大有利于納米酶長(zhǎng)期儲(chǔ)存后的有效二次分散。

29、本發(fā)明制備方法只需常溫常壓下即可進(jìn)行反應(yīng)，且以水作為反應(yīng)介質(zhì)，無(wú)需添加任何穩(wěn)定劑，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的還原反應(yīng)即可制得納米酶，反應(yīng)及后處理時(shí)間短，相較于其他方法，反應(yīng)時(shí)間僅需10min即可完成。

30、本發(fā)明采用的微球?qū)儆凇皟?nèi)核為乳膠微球，外面包覆了一層羧基修飾層”結(jié)構(gòu)，該羧基層結(jié)構(gòu)及納米酶的高酶活性能將有利于所得納米酶在免疫層析、化學(xué)發(fā)光等產(chǎn)品中的應(yīng)用。本發(fā)明微球因其本身密度較低且本身帶有電荷，在一定程度可緩解金屬納米顆粒易團(tuán)聚的通病，也可提高納米酶在免疫層析試紙條上層析的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種納米酶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述致孔劑為聚乙烯醇，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸鈉，所述羧基供體為檸檬酸，丙烯酸，天冬氨酸，谷氨酸或乙二胺四乙酸；

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，羧基微球乳液的制備方法具體為：向純水中加入苯乙烯、致孔劑、乳化劑，超聲后，加入羧基供體，攪拌溶解后，通氮?dú)庵脫Q除去氧氣，再加入引發(fā)劑，攪拌溶解后，進(jìn)行反應(yīng)，洗滌、離心、重懸于純水中，得羧基微球乳液。

4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，苯乙烯與純水的體積比為1：(5-10)；致孔劑的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為1.5g：(6-10)ml；乳化劑的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為0.2g：(6-10)ml；羧基供體的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為1g：(2-10)ml；引發(fā)劑的質(zhì)量與苯乙烯的體積比為0.1g：(6-12)ml；所述超聲的功率為220-260w；超聲時(shí)間為20-40min。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，納米酶的具體制備方法為：

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述羧基微球乳液中羧基微球的粒徑為200-300nm；

7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，羧基微球乳液中羧基微球的質(zhì)量與溶劑的體積比為1mg：1ml；

8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述超聲處理的功率為220-260w；超聲時(shí)間為5-10min；

9.一種納米酶，其特征在于，所述納米酶由權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。

10.如權(quán)利要求9所述的納米酶在制備免疫層析試劑中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種納米酶及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明制備方法首先合成羧基微球乳液，然后以其為載體進(jìn)一步負(fù)載金屬離子，只需常溫常壓下即可進(jìn)行反應(yīng)，且以水作為反應(yīng)介質(zhì)，無(wú)需添加任何穩(wěn)定劑，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的還原反應(yīng)即可制得納米酶，反應(yīng)及后處理時(shí)間短，相較于其他方法，反應(yīng)時(shí)間僅需10min即可完成。本發(fā)明選用合成的羧基乳膠微球?qū)饘龠M(jìn)行負(fù)載，且負(fù)載的納米酶不易脫落，可改善其穩(wěn)定性及分散性，結(jié)合本發(fā)明方法制備所得納米酶的活性高。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明納米酶的酶活可達(dá)313.27U/mg，且240W超聲30min及650W超聲破碎30min均對(duì)酶活無(wú)影響，有利于納米酶長(zhǎng)期儲(chǔ)存后的有效二次分散。

技術(shù)研發(fā)人員：陳渝峰,陳鑫,王森,張睿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶康巨全弘生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26