[发明专利]一种具有双酶活性柱状富马酸铜的合成方法

说明书

本发明属于纳米功能材料制备领域，具体涉及一种具备双酶活性柱状富马酸铜的合成方法。通过水热合成法合成。本发明所得柱状富马酸铜纳米材料具有分散性好、催化性高、稳定性佳等优点，不仅在pH=4.0条件下具有过氧化物酶活性，同时在pH=8.0条件下具备漆酶活性。本发明利用柱状富马酸铜的仿酶活性，将其应用在不同酸碱条件下的肾上腺素及葡萄糖检测。

技术领域

本发明属于纳米功能材料制备领域，具体涉及一种具备双酶活性柱状富马酸铜的合成方法。

背景技术

天然酶作为不可缺少的生物大分子，由高选择性的催化反应和高性能的生物催化组分。然而，天然酶存在固有的不稳定性、高成本和回收困难等难题，极大限制了天然酶的广泛应用。由于纳米材料及其应用的快速崛起，其高稳定性、更多的活性位点以及良好的生物相容性为新一代的模拟酶的开发与应用，带来了更多的可能。目前，已经发现的模拟酶种类达上百种，如碳基、铁基化合物、贵金属基等纳米材料。这些纳米材料克服了天然酶价格高、不易保存等缺点，已经被成功应用在了医疗诊断、食品检测、免疫分析等方面。

铜作为一种重要的微量元素广泛的存在于生命体内的各个组织。目前，研究表明，铜元素以酶或非酶铜相关蛋白的辅助因子等形式，参与生命体的重要生理活动，如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase SOD)、细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase,COX)、铜蓝蛋白酶(ceruloplasmin,CP)、漆酶(Laccase)等。其中，漆酶作为多铜氧化酶家族的最大分支，广泛分布于植物、昆虫、微生物中，不同来源的漆酶其催化特性也不尽相同，漆酶可作用底物也较为广泛，目前量化生产的主要以真菌漆酶为主。尽管不同来源的漆酶催化底物不同，但水均为其催化氧化唯一副产物，因此，漆酶已经作为环境友好型的绿色环保催化剂，应该用食品加工、污水处理，纺织品染料等领域。

肾上腺素(EP)作为一种重要的儿茶酚胺类激素，是一种重要的神经递质。其主要来自于肾上腺，是大脑和肌肉氧气及葡萄糖的供应来源之一。EP在临床中已应用于包括过敏性休克，心脏病发作和哮喘发作等疾病的治疗。然而高水平EP可能导致心肌梗塞、心律不齐、肺水肿，及血压升高等问题。此外，糖尿病是当前威胁人类健康的四大疾病之一，根据IDF(The International Diabetes Federation国际糖尿病联盟)统计，截止2017年，全世界糖尿病患者已达4.2亿左右。糖尿病会伴随着患者终身，目前尚无法彻底根治，且在治疗过程中，需要对患者血糖进行定期检测，以方便医生对患者的起居、饮食及医药等监测，其中血糖中主要含有葡萄糖。目前，肾上腺素与葡萄糖生化分子的主要检测手段有电化学、色谱法、荧光光谱等，虽然这些检测方法检出限优异，但操作复杂，且需要昂贵仪器。因此，开发便捷、高灵敏度、快速的比色法肾上腺与葡萄糖检测方法，具有实际意义。

发明内容

本发明针对现有纳米酶活性所存在的功能单一问题，设计了一种具有双酶活性的金属有机框架柱状富马酸铜材料。该方法制得的富马酸铜材料具有较高的比表面积，在酸性条件下具有过氧化物酶活性；弱碱性条件下具有漆酶活性。能够实现葡萄糖、肾上腺素的可视化比色法检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具备双酶活性柱状富马酸铜的合成方法，其包括以下步骤：

1)分别称取一定量的氯化铜(CuCl₂)和富马酸(C₄H₄O₄)分别加入到去离子水中，室温下搅拌30min；将得到的混合溶液放置在反应釜中在60℃进行反应；

2)反应结束后冷却至室温，离心去除上层清液，沉淀物用去离子水洗涤3～5次，

经再次离心后，在一定温度下干燥，制得所述柱状富马酸铜。

步骤1)中所述搅拌的转速为600r/min。