一种分子印迹-碳化氮光催化模拟酶的制备方法技术

一种分子印迹‑碳化氮光催化模拟酶的制备方法，主要将具有光催化性能材料碳化氮(g‑C

【技术实现步骤摘要】
一种分子印迹-碳化氮光催化模拟酶的制备方法
本专利技术涉及一种分子印迹-碳化氮光催化模拟酶的制备方法，对复杂生物样品(如血清、唾液)具有良好的抗干扰能力，可用于环境分析、生物传感

技术介绍
人工模拟酶由于其稳定性高、合成成本低、易于回收及再利用而引起了人们越来越多的关注。人工模拟酶已应用于诸多领域，如生物传感(Chin.Chem.Lett.2017,28,1006-1012)，疾病治疗(Nat.Commun.2018,9,1440)，抗菌(Chem.Mater.2018,30,7027-7033)以及污染物降解(Nanomaterials2018,8,451)等。类过氧化物模拟酶可以催化氧化底物如3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)和2,2'-联氮基-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)，产生可视化的信号，在生物传感中应用前景广泛。近年来，石墨相碳化氮(g-C3N4)由于具有良好的光学性能、无毒、成本低、易于制备，稳定性好等优点，已广泛用于光催化制氢、光催化降解、生物传感等。因此，g-C3N4有望成为一种光催化模拟酶的极好材料。然而，g-C3N4光催化模拟酶用于催化显色时易受到样品基体的影响。因此，有必要在碳化氮表面合成分子印迹聚合物(MIP)，以实现对底物的选择性氧化，并消除基体干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种分子印迹-碳化氮(MIP-g-C3N4)光催化模拟酶，用于提高g-C3N4的光催化能力及抗干扰能力。本专利技术通过与分子印迹技术相结合，使用热聚合的方法将g-C3N4/TMB包裹在聚合物内部，然后将TMB洗脱，从而在聚合物内部形成具有特异性识别TMB的三维立体位点。得到的分子印迹纳米酶MIP-g-C3N4对TMB具有优异的识别能力，不仅提高了模拟酶对基体的抗干扰能力，而且提升了其光催化氧化能力。因此，该MIP-g-C3N4光催化模拟酶具有良好的应用前景。本专利技术的技术方案如下：(1)在干净的离心管中依次加入g-C3N4/3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)溶液，避光孵育0.5h，形成g-C3N4/模板分子的混合物；(2)加入不同体积(45-85μL)的单体NIPAAm(0.1132g/mL)、60μLMBAAm(0.0154g/mL)以及10μL(0.05g/mL)AIBN，用氮气去除溶液中的溶解氧，然后置于暗处预聚合1-2h；(3)将上述混合溶液放置于60-80℃恒温水浴锅中，通过热引发聚合反应6-10h，将得到的聚合物用在10000rpm下离心5min；(4)将(3)中得到的材料用1mM的H2O2氧化，除去模板分子，洗涤、离心后，最终得到MIP-g-C3N4光催化模拟酶。专利技术效果与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)与g-C3N4相比，MIP-g-C3N4对血清、唾液等样品基体的抗干扰能力提升了1000倍，催化性能提升了4倍；(2)与现有的类过氧化物模拟酶相比，该MIP-g-C3N4光催化酶无需加入双氧水，通过溶解氧即可氧化底物。具体实施方式实施例1在离心管中加入20μLg-C3N4(0.66mg/mL)和模板分子TMB(2mmol)，放于暗处30min形成g-C3N4/TMB的混合物。再加入45μL的单体NIPAAm(0.1132g/mL)、60μL的交联剂MBAAm(0.0154g/mL)以及10μL的引发剂(0.05g/mL)AIBN，用氮气除去溶解氧，然后放置于暗处预聚合1h。最后将上述混合溶液放置于60℃恒温水浴锅中，热聚合10h，将得到的聚合物在10000rpm下离心5min；用1mM的H2O2氧化离心得到的聚合物，以除去模板分子，洗涤、离心后，最终得到MIP-g-C3N4光催化模拟酶。实施例2在离心管中加入20μLg-C3N4(0.66mg/mL)和模板分子TMB(2mmol)，放于暗处30min形成g-C3N4/TMB的混合物。再加入65μL的单体NIPAAm(0.1132g/mL)、60μL的交联剂MBAAm(0.0154g/mL)以及10μL的引发剂(0.05g/mL)AIBN，用氮气除去溶解氧，然后放置于暗处预聚合1.5h。最后将上述混合溶液放置于70℃恒温水浴锅中，热聚合8h，将得到的聚合物在10000rpm下离心5min；用1mM的H2O2氧化离心得到的聚合物，以除去模板分子，洗涤、离心后，最终得到MIP-g-C3N4光催化模拟酶。实施例3在离心管中加入20μLg-C3N4(0.66mg/mL)和模板分子TMB(2mmol)，放于暗处30min形成g-C3N4/TMB的混合物；再加入85μL的单体NIPAAm(0.1132g/mL)、60μL的交联剂MBAAm(0.0154g/mL)以及10μL的引发剂(0.05g/mL)AIBN，用氮气除去溶解氧，然后放置于暗处预聚合2h。最后将上述混合溶液放置于80℃恒温水浴锅中，热聚合6h，将得到的聚合物在10000rpm下离心5min；用1mM的H2O2氧化离心得到的聚合物，以除去模板分子，洗涤、离心后，最终得到MIP-g-C3N4光催化模拟酶。采用实施例1、2、3合成的MIP-g-C3N4光催化模拟酶，对血清、唾液等基体的抗干扰能力可提升了100-1000倍，光催化能力提升2-4倍。因此，该MIP-g-C3N4光催化模拟酶在生物传感领域具有良好的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分子印迹-碳化氮光催化模拟酶的制备方法，其特征在于包括以下三个步骤：/n(1)首先在离心管中加入一定量的碳化氮纳米材料以及模板分子，放置于暗处一定时间，形成g-C

【技术特征摘要】
1.一种分子印迹-碳化氮光催化模拟酶的制备方法，其特征在于包括以下三个步骤：
(1)首先在离心管中加入一定量的碳化氮纳米材料以及模板分子，放置于暗处一定时间，形成g-C3N4/模板分子的混合物。
(2)加入一定量的单体N-异丙基丙烯酰胺、交联剂N'N-亚甲基双丙烯酰胺、以及引发剂偶氮二异丁腈，用氮气去除溶解氧，然后置于暗处预聚合一定时间。
(3)将上述混合溶液放置于恒温水浴锅中，通过热引发聚合反应一定时间。将所得溶液经洗脱、离心，得到最终产物。


2.按权利要求1所述的方法，其特征在于预先形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张信凤，刘霜，吴远恒，陈强，肖华，张梦林，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51