牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及具有模擬過氧化物酶特性的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料，屬于納米技術(shù)和仿生技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]酶是一種在生物體內(nèi)具有催化活性的蛋白質(zhì)、RNA或者復(fù)合體。酶催化的專一性、高效性和可調(diào)控性決定了它是作為生命體內(nèi)催化底物進(jìn)行反應(yīng)的核心物質(zhì)。酶的應(yīng)用十分廣泛，利用各種生物酶不僅能夠?yàn)榭茖W(xué)研究領(lǐng)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(zhì)量乃至健康水平。但是酶容易受到多種物理、化學(xué)因素的影響而失去活性，而且天然酶的來源有限，價(jià)格昂貴，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的精確度和精細(xì)度有很高的要求。因此，隨著研究的深入，對(duì)各種人工模擬酶的合成和使用成為研究的熱點(diǎn)。
[0003]過氧化物酶是由微生物或植物所產(chǎn)生的一類氧化還原酶，它們能催化很多反應(yīng)，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(yīng)中重要的中間產(chǎn)物，物種的生存離不開過氧化氫參與的催化反應(yīng)。天然過氧化物酶含量少，易受外界環(huán)境干擾，價(jià)格昂貴。因此對(duì)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(guān)注。
[0004]本發(fā)明提供了一種具有高活性、高穩(wěn)定性的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶及其制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(yīng)2 h，反應(yīng)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(fù)合材料水溶液，將牛血清白蛋白-鉑納米復(fù)合材料水溶液冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鈾納米復(fù)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(fù)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(yīng)2.5 h，反應(yīng)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(fù)合納米材料的水溶液。
[0007]所述的一種牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽和牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料水溶液，混合后溫浴，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)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(mì)復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽的活性在pH=5時(shí)達(dá)到最大。
[0009]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽的活性在37 °C時(shí)達(dá)到最大。
[0010]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是對(duì)3，3 ’，5，5 ’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸鹽的米氏常數(shù)為0.054 mmol/L，對(duì)過氧化氫的米氏常數(shù)為13.24 mmol /L
[0011]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)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(lián)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(fù)合納米材料水溶液，混合后37 °C溫浴10分鐘，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)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(mì)復(fù)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(shí)后模擬過氧化物酶活性無明顯變化，具有良好的穩(wěn)定性。
[0013]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶，其特征是在pH3?11保存2小時(shí)后模擬過氧化物酶活性無明顯變化，具有良好的穩(wěn)定性。
[0014]所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)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(shí)后模擬過氧化物酶活性無明顯變化，具有良好的穩(wěn)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(wěn)定性，且相對(duì)催化活性達(dá)到98.9%。
[0015]本發(fā)明所述的一種牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(yīng)2 h，反應(yīng)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(fù)合材料水溶液，將牛血清白蛋白-鉑納米復(fù)合材料水溶液冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鈾納米復(fù)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(fù)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(yīng)2.5 h，反應(yīng)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(fù)合納米材料的水溶液。
[0016]具體地說，(一)本發(fā)明所述的一種牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)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(fù)合納米材料水溶液。
[0017]本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料的制備中的各組分的配比按本領(lǐng)域常規(guī)方法可以完成的。但本發(fā)明優(yōu)選的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(yīng)2.5 h。反應(yīng)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(fù)合納米材料的水溶液。
[0018]所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(fù)合納米材料粉末。以上過程中使用的所有玻璃器皿均經(jīng)過王水浸泡，并用雙蒸水徹底清洗，晾干。
[0019](二)本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽和牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料水溶液，混勻后溫浴10分鐘，觀察顏色變化并測(cè)定紫外可見吸收光
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[0020]本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽生成藍(lán)色產(chǎn)物，該產(chǎn)物在652 nm處有最大吸收峰。[0021 ]本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽的活性在pH=5，37 °C時(shí)達(dá)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(fā)明所述的牛血清白蛋白-鈾/祕(mì)復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶對(duì)3，3’，5，5 ’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸鹽的米氏常數(shù)為0.054 1111]101凡，對(duì)過氧化氫的米氏常數(shù)為13.24 mmol/L0
[0023]本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(shí)后催化活性均無明顯變化，具有良好的穩(wěn)定性。
[0024]本發(fā)明所述的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料模擬過氧化物酶具有良好的室溫穩(wěn)定性，在室溫下保存30天后，相對(duì)催化活性可保持98.9%。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明制備方法綠色環(huán)保，操作簡(jiǎn)便快速，不需要使用還原劑。
[0026](2 )本發(fā)明中的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)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(fā)明中的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料穩(wěn)定性好，過氧化物酶活性受貯存溫度、PH值和離子強(qiáng)度的影響小。
[0028](4)本發(fā)明中的牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料具有良好的室溫長期穩(wěn)定性，在室溫下保存30天后，相對(duì)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(mì)復(fù)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(lián)苯胺鹽酸鹽顯色體系的紫外吸收光譜對(duì)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(fù)合納米材料組。
[0030]圖2為pH值對(duì)牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料催化過氧化氫氧化3，3’，5，5 ’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸鹽顯色體系的影響圖。
[0031 ]圖3為溫浴溫度對(duì)牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料催化過氧化氫氧化3，3 ’，5，5’-四甲基聯(lián)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(fù)合納米材料對(duì)3，3 ’，5，5 ’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸鹽的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)曲線圖。
[0033]圖5為牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料對(duì)過氧化氫的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)曲線圖。
[0034]圖6為牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料的pH穩(wěn)定性圖。
[0035]圖7為牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料的離子強(qiáng)度穩(wěn)定性圖。
[0036]圖8為牛血清白蛋白-鉑/鉍復(fù)合納米材料的溫度穩(wěn)定性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]實(shí)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(yīng)2 h。反應(yīng)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(fù)合材料水溶液，將牛血清白蛋白-鉑納米復(fù)合材料水溶液冷凍干燥得到牛血清白蛋白-鉑納米復(fù)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(yīng)2.5 h，反應(yīng)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(fù)合納米材料(也稱為:鉍-牛血清白蛋白-鉑納米復(fù)合材料)的水溶液。
[0038]實(shí)例2:
在2.79 mL濃度為100 mmo