[发明专利]一种具有仿氧化酶和仿过氧化物酶活性的生物质无定形碳及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种具有仿氧化酶和仿过氧化物酶活性的生物质无定形碳及其制备方法和应用，本发明以浒苔为原料，通过简单高温煅烧即获得一种同时具有仿氧化酶和仿过氧化物酶活性的生物质无定形碳，本发明的生物质无定形碳还可基于其仿氧化酶性质对酸性磷酸酶进行定性和定量检测，同时本发明生物质材料原料廉价易得，制备方法简单，绿色环保，因此在分析化学、催化领域、生物医药以及环境工程方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料、催化及分析化学技术领域，具体涉及一种具有仿氧化酶和仿过氧化物酶活性的生物质无定形碳及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

在过去的几年中，针对基于纳米材料的酶模拟物(纳米酶)进行了广泛的研究，与天然酶相比，它们具有更加优越的性能，如低成本，高稳定性，并且易于制备和易于修饰，可以替代天然酶进行一系列的催化作用。目前已报道的模拟酶一般只具有一种仿酶活性，如仿过氧化物酶性质，仿氧化酶性质或仿超氧化物歧化酶性质等，而具有多种酶活性的材料并不常见。

碳材料由于其价格低廉、原料丰富等优点，已经成为环境友好型生物传感器的理想选择。天然生物质碳材料，其绿色环保，易于获得的特点引起了广泛的关注。但一些碳材料如碳量子点、碳纳米管等合成时需要严格控制反应条件，较难控制其形貌。另外，与众多仿酶材料一样，其一般只具有仿过氧化物酶性质，而不具备仿氧化酶性质。据报道，一般具有仿氧化酶性质的仿酶材料都含有贵金属或过渡金属，价格相对昂贵，极大限制了其推广使用。

酸性磷酸酶(acid phosphatase，ACP)广泛存在于体内各组织、细胞和体液中。农业上，ACP活性已被用于确定作物生长的土壤最佳pH值。在临床上，ACP的活性被认为是影响疾病诊断的重要因素，如前列腺疾病，骨骼疾病，血液疾病等。因此对ACP进行准确的定量分析具有重大的意义。目前检测ACP活性的方法中，一般是荧光分光光度法，电化学生物传感法等，但这些方法操作比较复杂，且有些还需要较为昂贵的检测设备，不利于实际检测的推广应用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种具有双重仿酶活性的生物质无定形碳，本发明以浒苔为原料，通过简单高温煅烧即获得一种同时具有仿氧化酶和仿过氧化物酶活性的生物质无定形碳，具有良好的实际应用价值。

本发明通过如下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供一种具有仿氧化酶和仿过氧化物酶活性的生物质无定形碳的制备方法，所述制备方法包括：

S1、将浒苔置于脱色液中进行脱色处理直至浒苔变为白色；

S2、将经步骤S1处理后的浒苔进行高温煅烧即得。

所述步骤S1中，

所述脱色液为次氯酸钠、无水乙醇和水的混合溶液；

所述步骤S2中，高温煅烧具体条件为：850～950℃煅烧1～3小时(优选为900℃煅烧2小时)。

本发明的第二个方面，提供基于上述制备方法制备得到的生物质无定形碳。

本发明的第三个方面，提供基于上述生物质无定形碳在酸性磷酸酶检测中的应用。

所述应用具体方法为：将待测酸性磷酸酶、抗坏血酸磷酸酯钠、上述生物质无定形碳和显色剂加入醋酸缓冲液中，进行孵育处理；通过比色法对酸性磷酸酶进行分析。

本发明的第四个方面，提供一种用于检测酸性磷酸酶的比色传感器，所述比色传感器至少包括上述生物质无定形碳。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：