[发明专利]一种具有四种模拟酶活性的铂纳米材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及同时具有四种模拟酶活性（过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶）的一种铂纳米材料及其制备方法，属于纳米技术和仿生技术领域。

背景技术

酶是生物体内非常重要，具有催化活性的蛋白质，它催化效率高、专一性强、反应条件温和，生物体的生长、发育、繁殖等生命活动都离不开酶的催化作用。然而天然酶来源有限，提纯困难，价格昂贵。同时，天然酶容易受到多种物理、化学因素的影响而失去活性，所以在实际应用中对实验的操作条件较为苛刻，使其应用受到了极大的限制。由于纳米人工模拟酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点。纳米材料在医学、化工、食品、农业和环境等领域的应用研究便应运而生。纳米人工模拟酶的发现，不仅推动了纳米科技的基础研究还拓展了纳米材料的应用。

自2007年四氧化三铁纳米粒子被证实拥有过氧化物模拟酶活性，继而越来越多无机纳米材料被发现拥有模拟酶活性，如氧化铈已被证实拥有氧化物酶活性，纳米氧化铜拥有高活性的过氧化物酶活性等。由于上述纳米人工模拟酶的优点，可以通过利用不同的模拟酶活性，构建不同的方法或者应用于未来未知的领域。虽然纳米人工模拟酶已得到大量的研究，但是目前所发现的多为单功能模拟酶以及少数的一些双功能模拟酶，因此研究开发多功能纳米人工模拟酶具有重要的理论和实际意义。

本发明提供了一种同时具有包括过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶四种模拟酶活性的铂纳米材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种以柠檬酸根离子为修饰剂的铂纳米材料及其制备方法，利用硼氢化钠为还原剂，氯铂酸为前体，制备柠檬酸修饰的铂纳米材料。所得材料具有四种模拟酶活性，包括过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶。通过制备方法条件可调控四种模拟酶活性。

为了实现上述检测方法的目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种同时具有四种模拟酶活性的铂纳米材料，其特征是它由以下步骤制成的：在柠檬酸三钠溶液中加入氯铂酸水溶液，混匀搅拌一段时间后，加入硼氢化钠水溶液，继续混匀搅拌得到柠檬酸修饰的铂纳米材料，将水溶液冷冻干燥即得到铂纳米材料粉末，所述的铂纳米材料具有过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性。铂纳米材料优选由以下步骤制成的：在0.01~5 ml、浓度为5~200 mmol/L柠檬酸三钠溶液中加入0.01~5 ml、浓度为1~100 mmol/L氯铂酸水溶液，混匀搅拌一段时间后，加入0.05~0.5 ml、浓度为10~400 mmol/L硼氢化钠水溶液，继续混匀搅拌得到柠檬酸修饰的铂纳米材料。铂纳米材料最优选由以下步骤制成的：将1 ml 浓度为16 mmol/L 氯铂酸水溶液与1 ml 浓度为40 mmol/L的柠檬酸三钠混合，并用38 ml的双蒸水稀释，暗处搅拌30分钟。随后加入0.2 ml浓度为50 mmol/L的硼氢化钠水溶液，加入时间控制在2分钟内，反应溶液颜色从浅黄色变成棕黄色，暗处继续搅拌1小时得到柠檬酸修饰的铂纳米材料。

所述的一种同时具有四种模拟酶活性的铂纳米材料，其特征是能催化过氧化氢氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐显色，具有过氧化物酶活性。

所述的一种同时具有四种模拟酶活性的铂纳米材料，其特征是能催化氧气氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐显色，具有氧化酶活性。

所述的一种同时具有四种模拟酶活性的铂纳米材料，其特征是能催化过氧化氢分解为水和氧气，具有过氧化氢酶活性。

所述的一种同时具有四种模拟酶活性的铂纳米材料，其特征是能抑制邻苯三酚的自氧化，具有超氧化物歧化酶活性。

所得到的铂纳米材料由86%的Pt⁰和14%的Pt⁴⁺组成，平均粒径为2.5±0.4 nm，所得纳米粒子的晶面间距为0.223 nm，对应于铂晶体的111晶面。

本发明所述的一种同时具有四种模拟酶活性的铂纳米材料的制备方法，其特征是在0.01~5 ml、浓度为5~200 mmol/L柠檬酸三钠溶液中加入0.01~5 ml、浓度为1~100 mmol/L氯铂酸水溶液，混匀搅拌一段时间后，加入0.05~0.5 ml、浓度为10~400 mmol/L硼氢化钠水溶液，继续混匀搅拌得到柠檬酸修饰的铂纳米材料。