一种强过氧化氢酶活性的纳米颗粒的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物活性纳米材料技术领域，具体涉及一种强过氧化氢酶活性的纳米颗粒的制备方法。
【背景技术】
[0002]过氧化氢酶是一种生物体内普遍存在能够催化分解过氧化氢产生氧气和水的蛋白酉每。(George，P.React1n between Catalase and Hydrogen Peroxide[J].Nature 1947，160，41—43 ;Lemberg，R.;Foulkes，E.C.React1n between Catalase andHydrogen Peroxide [J].Nature 1948，161，131-132)目前，过氧化氢酶由于具有强过氧化氢酶活性已被广泛用于多种祀标的分析检测中。(Zhu，Z.；Guan, Z.Jiaj S.；Lei, Z.；Linj S.；Zhang, H.；Ma, Y.；Tian, Z.-Q.；Yang, C.J.AuOPt Nanoparticle EncapsulatedTarget-Responsive Hydrogel with Volumetric Bar-Chart Chip Readout forQuantitative Point-of-Care Testing[J].Angew.Chem.，Int.Ed.2014，53，12503-12507 ；Song, Y.；Zhang, Y.；Bernard, P.E.；Reuben, J.M.；Ueno, N.T.；Arlinghaus, R.B.；Zu, Y.；Qinj L.Multiplexed Volumetric Bar-Chart Chip for Point-of-Care Diagnostics[J].Nat.Commun.2012，3，1-9 ;Song，Y.；Xia, X.；ffu, X.；ffang, P.;Qin，L.1ntegrat1nof Platinum Nanoparticles with a Volumetric Bar-Chart Chip for B1markerAssays [J].Angew.Chem., Int.Ed.2014，53，12451-12455 ;Song，Y.；ffang, Y.;Qin，L.AMultistage Volumetric Bar Chart Chip for Visualized Quantificat1n of DNA[J].J.Am.Chem.Soc.2013，135，16785-16788)但是，过氧化氢酶也存在一些不足:首先，作为一种蛋白，过氧化氢酶在细胞裂解液或血清等复杂体系中易被降解；其次，过氧化氢酶的二级结构易受极端环境如高温、强酸和强碱等因素的影响，使催化效率发生不可逆的下降；(Song, Y.；ffang, Y.；Qin, L.A Multistage Volumetric Bar Chart Chip for VisualizedQuantificat1n of DNA[J].J.Am.Chem.Soc.2013，135，16785-16788 ; Me 1v，S.;Ravenscroftj J.；Malik, S.;Gill，M.S.；ffalker, D.ff.；Clayton, P.E.；ffallace, D.C.；Malfroyj B.；Doctrow, S.R.；Lithgow, G.J.Extens1n of Life-Span with SuperoxideDismutase/Catalase Mimetics[J].Science 2000，289，1567-1569)最后，利用生物工程制备、纯化和保存过氧化氢酶使它保持较高纯度和催化活性成本较高。因此，发展强过氧化氢酶活性纳米颗粒的合成方法有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种强过氧化氢酶活性的纳米颗粒的制备方法。
[0004]本发明的具体技术方案如下:
[0005]一种强过氧化氢酶活性的纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤:
[0006](I)将氯金酸溶液在连续搅拌下煮沸回流，同时匀速加入柠檬酸钠溶液以还原氯金酸形成粒径12?14nm金纳米颗粒，其中氯金酸溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100:1?1.5，且氯金酸溶液中含有0.01?0.02被％的氯金酸，柠檬酸钠溶液中含有2.8?3.5wt%的柠檬酸钠；
[0007](2)向步骤(I)制得的物料中加入氯金酸和氯铂酸的混合溶液，然后缓慢加入抗坏血酸溶液，10?50°C的温度下以100?800rpm的速度搅拌反应2?12h，以使上述金纳米颗粒上包裹金铂双金属壳层，即得所述强过氧化氢酶活性的纳米颗粒，其中在该步骤的反应体系中，氯铂酸的浓度为0.04?0.064mM，氯金酸的浓度为0.2?3.2mM，抗坏血酸的浓度为I?16mM，且上述氯铀酸和氯金酸的质量比为10?40:100，氯铀酸和氯金酸的总质量与抗坏血酸的质量比为13.4?53.5:100，金纳米颗粒与氯铂酸和氯金酸总质量的质量比为 2.7 ?11.2:100。
[0008]在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(I)为:将氯金酸溶液在连续搅拌下煮沸回流，同时勾速加入梓檬酸钠溶液以还原氯金酸形成粒径13nm金纳米颗粒，其中氯金酸溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100:1，且氯金酸溶液中含有0.01wt%的氯金酸，柠檬酸钠溶液中含有3wt%的柠檬酸钠。
[0009]进一步优选的，所述步骤(2)中的温度为20?40°C。
[0010]进一步优选的，所述步骤(2)中的搅拌速度为300?500rpm。
[0011]进一步优选的，所述步骤(2)中的反应时间为5?9h。
[0012]进一步优选的，所述步骤(2)中氯铂酸的浓度为0.08?0.32mM。
[0013]进一步优选的，所述步骤(2)中氯金酸的浓度为0.4?1.6mM。
[0014]进一步优选的，所述步骤(2)中抗坏血酸的浓度为2?8mM。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]1、本发明的制备方法选用铂这种过氧化氢酶活性很强的材料作为纳米颗粒催化活性中心，使合成的纳米颗粒具有很强的过氧化氢酶活性；
[0017]2、本发明的制备方法利用金和铂的协同作用，在金种子上包裹金和铂的双金属壳层，进一步增加纳米颗粒的过氧化氢酶活性；
[0018]3、本发明的制备方法利用金与氨基、巯基和羧基等官能团相互作用强的特点，使合成的纳米颗粒易于修饰生物大分子。
[0019]4、本发明的制备方法与传统方法相比，此法简单、高效、通用性强，合成的纳米颗粒具有强且稳定的过氧化氢酶活性，为具有过氧化氢酶活性的纳米颗粒在生物分析和生物医学中的应用提供新的平台。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的强过氧化氢酶活性的纳米颗粒的合成原理图。
[0021]图2中⑷为本发明实施例1中步骤(I)制备的金纳米颗粒和制得的AuOAuPtNPs的紫外-可见吸收光谱表征图；(B)为本发明实施例1制备的AuOAuPtNPs的X射线能谱表征图。
[0022]图3中(A)为本发明实施例1的步骤⑴制备的13nm金纳米颗粒的透射电镜图；(B)为本发明实施例1的制备的AuOAuPtNPs的透射电镜图；(C)为本发明实施例1的制备的AuOAuPtNPs的高分辨透射电镜图；(D)为本发明实施例1的制备的AuOAuPtNPs的选区电子衍射图。
[0023]图4为本发明的实施例制得的AuOAuPtNPs上的金元素(A)和铂