一种双活性模拟酶材料及其制备和应用的制作方法

本发明涉及模拟酶技术，具体说是一种双活性模拟酶材料及其制备和应用。
背景技术：
：生物体内的活性酶具有高特异性及催化活性，广泛应用于生物传感、医疗保健、环境保护、食品工业等许多领域。但由于大多数天然酶稳定性差，易受到温度、ph值以及蛋白酶存在等不可避免的条件的影响而失活，加之其制备、提纯成本高，极大的限制了它们的应用。因此，开发出具有制备方法简单、稳定性强和成本低的模拟酶材料的研究显得极为重要。近年来，随着研究发现，越来越多的纳米材料或纳米复合材料被查证具有模拟酶的性质，如mnooh[1]、cus[2]、fe3s4[3]等。相比于天然酶的获取方法，一方面降低了材料成本，二是合成方法简便，单元操作易于实现。1.wangy,zhangd,xiangzb(2016)synthesisandintrinsicenzyme-likeactivityofβ-mnoohnanoplates.jtaiwaninstchemeng59:547-552.2.yangzj,caoy,lij,mml,jiangzk,xyh(2016)smartcusnanoparticlesasperoxidasemimeticsforthedesighofnovellabel-freechemiluminescentimmunoassy.acsapplmaterinterfaces8:12031-12038.3.dingcp,yanyh,xiangds,zhangcl,xianyz(2016)magneticfe3s4nanoparticleswithperoxidase-likeactivity,andtheiruseinaphotometricenzymaticglucoseassay.microchimacta183:625-631.技术实现要素：本发明的目的于提供一种双活性模拟酶材料及其制备和应用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种双活性模拟酶纳米材料的制备方法，通过一步水热法得到化学组分为cos2的纳米材料。进一步的说，将钴盐和na2s2o3·5h2o粉末混合，溶于去离子水中，磁力搅拌混合均匀，混匀后密闭160-200℃条件下反应24-28小时，即得二硫化钴模拟酶材料；其中，钴盐中co2+与na2s2o3·5h2o按摩尔比2-1:1-3。所述磁力搅拌20-40min混匀后置于水热反应釜中，加盖密封后置于恒温鼓风干燥箱中，于160-200℃条件下反应24-28小时，反应后反应釜自然冷却到室温，产物依次清洗、烘干。所述钴盐为六水合氯化钴或六水合硝酸钴；所述co2+与尿素的最优摩尔比为1:1；co2+与硫代乙酰胺的摩尔比为1：1。所述产物依次用去离子水、乙醇洗涤，离心分离，干燥10-12h，得到目标材料。一种所述制备方法所得双活性模拟酶材料，按所述方法通过一步水热法获得二硫化钴纳米材料。双活性模拟酶材料的应用，所述二硫化钴纳米材料在氧化还原反应中的应用。所述二硫化钴纳米材料作为模拟酶，在对底物进行催化氧化还原反应。所述二硫化钴纳米材料作为模拟酶，在酸性条件下对底物进行催化氧化还原反应。所述二硫化钴纳米材料作为氧化物模拟酶或过氧化物模拟酶，在酸性条件下对底物进行催化氧化还原反应。所述底物为tmb和h2o2，或tmb。本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：本发明通过一步水热法得到二硫化钴---过氧化物模拟酶和氧化物模拟酶双活性纳米材料。本发明所得材料成本低、制备方法简单、重复性好；其可作为一种新颖模拟酶在免疫分析、生物检测和临床诊断等领域都有潜在的应用价值。其在新型催化氧化分析中具有广阔的应用前景。附图说明：图1为本发明实施案例提供的纳米材料的tem图；图2为本发明实施案例提供的定性分析材料成分的x-射线衍射图；图3为本发明实施例提供的纳米材料模拟氧化物酶催化、过氧化物酶催化的比色图。具体实施方式，以下通过具体的实施例对本发明作进一步说明，有助于本领域的普通技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。实施例1：向烧杯中分别加入摩尔比为1:1的cocl2·6h2o和na2s2o3·5h2o，溶于去离子水中，磁力搅拌混合均匀。将上述反应液转移到100ml水热反应釜中，加盖密封后置于恒温鼓风干燥箱中，160℃条件下反应24小时。反应结束后，反应釜自然冷却到室温。产物首先经超纯水离心洗涤3次，而后再经无水乙醇离心洗涤2-4次；离心条件为4000转/min，离心10min，洗涤后60℃干燥10h，得到二硫化钴模拟酶材料。(参见图1和2)。由图1可看出合成的二硫化钴纳米材料为具有一定几何形状的片层结构。其片层结构大大增加了催化反应的表面积，提供了更多的活性位点进行催化氧化。由图2可看出合成二硫化钴纳米材料和成分与cos2标准卡片(jcpdsno.41-1471)相吻合。实施例2-5：制备过程：取4个烧杯，分别加入一定量的cocl2·6h2o和na2s2o3·5h2o，溶于去离子水中，磁力搅拌混合均匀。将上述反应液转移至100ml水热反应釜中，加盖密封后置于恒温鼓风干燥箱中，160℃条件下反应24小时。反应结束后，反应釜自然冷却到室温。产物依次清洗、烘干，得到二硫化钴模拟酶材料，xrd测试结果表明产物为cos2(参见表1)表1实施例n(cocl2·6h2o):n(na2s2o3·5h2o)22:131:141:251:3应用例在0.2mmh2o2，0.15mmtmb，0.3mg/ml纳米材料，ph为3.05的pbs缓冲液体系中测试模拟酶活性。当体系中只有过氧化氢和模拟酶材料，未加入tmb时，溶液呈无色；而当溶液中只有tmb和模拟酶材料，未添加过氧化氢时，溶液略显蓝色，说明纳米材料具有氧化酶性质；当向tmb和过氧化氢体系中加入模拟酶材料时，溶液变为更深的蓝色；说明本发明提供的纳米材料同时具有过氧化物酶和氧化物酶双活性。当前第1页12