一种铂纳米粒子/氮点纳米酶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种铂纳米粒子/氮点纳米酶，其具有过氧化物模拟酶活性。所述铂纳米粒子/氮点纳米酶的制备方法包括以下步骤：(1)以2‑叠氮咪唑作为前驱体、氨水作为溶剂来合成氮点，得到氮点溶液；(2)在步骤(1)制得的氮点溶液中加入六水合氯铂酸和硼氢化钠，超声反应后制得到铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液。本发明专利技术还涉及所述铂纳米粒子/氮点纳米酶的应用。所述铂纳米粒子/氮点纳米酶制备简单、催化活性高、底物选择性宽，可以结合微流控平台用于葡萄糖检测，具有灵敏度高、样品用量少、线性范围宽以及选择性好的优点。

A platinum nanoparticle / nitrogen point nanoenzyme and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种铂纳米粒子/氮点纳米酶及其制备方法和应用
本专利技术涉及模拟酶催化
，具体涉及一种铂纳米粒子/氮点纳米酶及其制备方法和应用。
技术介绍
纳米酶是一类具有天然酶活性的模拟酶，相比天然酶，纳米酶具有催化活性高、稳定性好、环境耐受性强以及制备简便和成本低等优点。纳米酶已成为分析化学及生命相关分析领域的一大研究热点。各种不同性质、结构的纳米酶特别是过氧化物模拟酶已被广泛应用于生化分析、肿瘤诊断与治疗和环境检测等领域。10-乙酰基-3,7-二羟基吩噁嗪(AmplexRed)是一种过氧化物酶底物，可被不可逆地氧化为具有强烈红色荧光的试卤灵，该反应速率可以通过吸收光谱或者荧光光谱在分子级别的层面上检测到。近年来AmplexRed被广泛使用，这是因为在许多的氧化底物中，AmplexRed是过氧化氢生成最稳定和灵敏的信号报告者。尽管已有不少具有过氧化物模拟酶活性的纳米材料被合成，但是以AmplexRed为酶底物的相关报道尚不多见。此外，已报道的以AmplexRed为酶底物的纳米酶多存在合成过程复杂、催化活性低等缺点，因此进一步设计和制备具有更加优异性能的模拟酶材料具有重要意义。糖尿病是一种世界范围的、以高血糖为特征的代谢性疾病，全球有数亿人深受其扰。体液中葡萄糖浓度的变化可为糖尿病的预防和检测提供重要信息，同时监测生理血糖水平是确认有效治疗的关键，因此开发有效可靠的葡萄糖传感器一直备受关注。尽管已有不少酶葡萄糖传感器被报道，但是这些传感器存在一些缺点，包括酶难固定、易失活、灵敏度低以及样品用量大等。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对天然酶活性和稳定性差、环境不耐受的缺点与不足，提供一种铂纳米粒子/氮点纳米酶及其制备方法和应用，所述铂纳米粒子/氮点纳米酶制备简单、催化活性高、底物选择性宽，可以结合微流控平台用于葡萄糖检测，具有灵敏度高、样品用量少、线性范围宽以及选择性好的优点。本专利技术采取的技术方案为：一种铂纳米粒子/氮点纳米酶，其具有过氧化物模拟酶活性。所述铂纳米粒子/氮点纳米酶的制备方法包括以下步骤：(1)以2-叠氮咪唑作为前驱体、氨水作为溶剂来合成氮点，得到氮点溶液；(2)在步骤(1)制得的氮点溶液中加入六水合氯铂酸和硼氢化钠，超声反应后制得到铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液。与现有铂纳米酶制备技术相比，本专利技术以表面含有丰富的羟基、氨基及羰基等官能团的氮点代替传统的聚乙烯吡咯烷酮、聚4-苯乙烯磺酸钠等稳定剂，室温下通过超声法制备铂纳米粒子，合成过程简单、条件温和，制得的铂纳米粒子/氮点纳米酶表面基团丰富，催化活性高。本专利技术还提供一种铂纳米粒子/氮点纳米酶的制备方法，包括以下步骤：(1)以2-叠氮咪唑作为前驱体、氨水作为溶剂来合成氮点，得到氮点溶液；(2)在步骤(1)制得的氮点溶液中加入六水合氯铂酸和硼氢化钠溶液，进行超声反应，反应后离心，收集上清液，即得到铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液。具体地，步骤(2)使用的氮点溶液中，氮点的浓度为1.3～33微克/毫升。具体地，超声时间为10～180分钟，超声功率为144～356瓦。本专利技术还提供上述铂纳米粒子/氮点纳米酶作为过氧化物模拟酶的应用。本专利技术还提供上述铂纳米粒子/氮点纳米酶在葡萄糖检测中的应用。进一步地，所述应用采用微流控芯片进行检测。具体地，所述应用包括如下步骤：S1.预处理：配制一系列不同浓度的葡萄糖标准溶液；S2.标准曲线的绘制：分别取步骤S1得到的不同浓度葡萄糖标准溶液，往其中加入铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液、葡萄糖氧化酶和酶底物混合均匀后，加入微流控芯片的微通道一端的样品池中，再将待测样品引入该微通道中进行反应，然后检测所产生的报告分子信号强度，再绘制报告分子信号强度-葡萄糖含量标准曲线；S3.样品浓度的测定：取待测样品，重复步骤S2的检测过程和检测条件，得到待测样品报告分子信号强度，对照步骤S2得到的报告分子信号强度-葡萄糖含量标准曲线，得到待测样品中葡萄糖的含量。微流控平台上实现的葡萄糖检测可以克服传统葡萄糖传感器的一些限制，并在基于葡萄糖分析的现场即时诊断工具开发方面显示了巨大的潜力。而所述铂纳米粒子/氮点纳米酶能够克服自然酶易失活、储存条件要求高以及价格昂贵等缺点，因此将铂纳米粒子/氮点纳米酶与微流控平台结合能够获得灵敏度高、操作简单、样品需求量少的新型葡萄糖分析方法。与现有传统方法相比，本专利技术建立的葡萄糖检测方法结合了铂纳米粒子/氮点纳米酶催化活性强、环境耐受性好和微流控芯片微型化、便携化、耗样量少的优势，适用于多种复杂样品中的葡萄糖检测。具体地，所述酶底物为10-乙酰基-3,7-二羟基吩噁嗪、3,3’,5,5’-四甲基联苯胺、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐以及邻苯二胺中的任意一种。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。附图说明图1为本专利技术的铂纳米粒子/氮点纳米酶的合成示意图；图2为本专利技术采用的微流控芯片的构造图；图3为实施例1中铂纳米粒子/氮点纳米酶的透射电镜图；图4为实施例1中铂纳米粒子/氮点纳米酶的X射线光电子能谱全谱图；图5为实施例1中铂纳米粒子/氮点纳米酶和铂纳米粒子的电子顺磁共振波谱图；图6为实施例2中铂纳米粒子/氮点纳米酶和铂纳米粒子分别催化过氧化氢与AmplexRed反应，生成的试卤灵的荧光光谱图；图7为实施例2中考察pH值对铂纳米粒子/氮点纳米酶催化活性影响的实验结果图；图8为实施例3中铂纳米粒子/氮点纳米酶结合微流控芯片用于葡萄糖检测得到的荧光强度随葡萄糖浓度变化趋势图以及对应的标准曲线。附图标记说明：1、微流控芯片；11、微通道；111、样品池；112、出样口；113、检测区。具体实施方式请参阅图1，其为本专利技术所述铂纳米粒子/氮点纳米酶的合成路线图。本专利技术在超声波辅助的条件下，使六水合氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)、硼氢化钠(NaBH4)与表面带有丰富含氧氮基团的氮点(NDs)相互作用，形成具有酶催化活性的铂纳米粒子/氮点复合物(PtNPs/NDs)，即铂纳米粒子/氮点纳米酶。具体地，该铂纳米粒子/氮点复合物具有过氧化物模拟酶活性，酶底物可以是10-乙酰基-3,7-二羟基吩噁嗪(AmplexRed)、3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和邻苯二胺(OPD)等等。该铂纳米粒子/氮点复合物的制备方法包括以下步骤：(1)以2-叠氮咪唑作为前驱体、氨水作为溶剂来合成氮点，得到氮点溶液；(2)在步骤(1)制得的氮点溶液中加入六水合氯铂酸和硼氢化钠溶液，进行超声反应，反应后离心，收集上清液，即得到铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液。具体地，步骤(2)中，使用的氮点溶液中氮点的浓度为1.3～33μg/mL；超声时间为10～180mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铂纳米粒子/氮点纳米酶，其具有过氧化物模拟酶活性。/n

【技术特征摘要】
1.一种铂纳米粒子/氮点纳米酶，其具有过氧化物模拟酶活性。


2.一种铂纳米粒子/氮点纳米酶，其制备方法包括以下步骤：
(1)以2-叠氮咪唑作为前驱体、氨水作为溶剂来合成氮点，得到氮点溶液；
(2)在步骤(1)制得的氮点溶液中加入六水合氯铂酸和硼氢化钠，超声反应后制得到铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液。


3.一种铂纳米粒子/氮点纳米酶的制备方法，包括以下步骤：
(1)以2-叠氮咪唑作为前驱体、氨水作为溶剂来合成氮点，得到氮点溶液；
(2)在步骤(1)制得的氮点溶液中加入六水合氯铂酸和硼氢化钠溶液，进行超声反应，反应后离心，收集上清液，即得到铂纳米粒子/氮点纳米酶溶液。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)使用的氮点溶液中，氮点的浓度为1.3～33微克/毫升。


5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，超声时间为10～180分钟，超声功率为144～356瓦。


6.权利要求1或2所述的铂纳米粒子/氮点纳米酶作为过氧化物模拟酶的应用。

【专利技术属性】
技术研发人员：李攻科，杨佳妮，夏凌，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44