一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及金属纳米酶技术领域，具体为一种三元金属Pd‑M‑Ir纳米酶及其制备方法(M＝Ru，Rh，Au)，以及该种三元金属Pd‑M‑Ir纳米酶在免疫分析中的应用。本发明专利技术通过用抗坏血酸还原四氯钯酸钠，制得金属纳米酶的母核；然后母核与金属M盐反应制得Pd‑M体系，Pd‑M体系再与铱盐在高温下反应形成三元金属Pd‑M‑Ir纳米酶，该三元金属Pd‑M‑Ir纳米酶对酸碱和温度具有良好的耐受性，尤其是三元金属Pd‑Ru‑Ir纳米酶，可以替代辣根过氧化物酶应用于免疫组化中，为提升免疫组化敏感性提供了思路。

【技术实现步骤摘要】
一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶及其制备方法和应用
本专利技术涉及金属纳米酶
，尤其涉及一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶(M＝Ru，Rh，Au)，以及该种三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法和该种三元金属纳米Pd-M-Ir在免疫分析中的应用。
技术介绍
金属纳米酶作为新型的能够取代生物酶的一类无机材料，有着自身特点：如能够具有生物酶的功能，且能够在常温下长期稳定放置，不失活；但也具有一些自身的缺陷：如对于过氧化氢的吸附能偏低而导致其活性较弱。究其原因，主要是在催化过程中形成的羟基自由基能够较稳定的吸附在纳米酶的表面，而导致其他的过氧化氢分子不能较好的与纳米酶上的活性位点相结合，从而抑制催化活性。在活性金属中，掺杂一些小半径的金属物质，往往能够降低活性金属的能带，从而降低活性金属对于中间产物的结合能。Sun等曾报道了一种Au/CuPt的壳核纳米材料，由于铜元素的加入，使得铂元素对于中间产物的吸附能减弱，提升铂元素与氧分子的结合效率，进而提升铂在氧还原反应中的催化性能(J.Am.Chem.Soc.，2014，136，pp5745-5749)。同样，Fu等也基于此原理设计并合成了PdCuPt三元材料来提升铂的催化性能(Nanoscale，2017，9，pp1279-1284)。在酶联免疫分析和免疫组化研究中，采用金属纳米酶能够很好的替代生物酶，并提高检测灵敏度，这为酶联免疫试剂和免疫组化染色剂的保存和应用研究提供了新的思路和方法。如常用于二抗标记的辣根过氧化物酶，容易受到温度和pH值等外界环境因素的影响，常常造成活性下降，从而导致该方法由于信号响应值偏低，而不能达到酶联免疫分析准确性和免疫组化中标记定位不准确，采用金属纳米酶替代辣根过氧化物酶，不仅能够替代辣根过氧化物酶的生物活性，也能够为二抗提供一个很好的载体，更好的保持其特异性。因此，金属纳米酶具有在酶联免疫分析和免疫组化分析中广泛的用途。
技术实现思路
本专利技术针对金属纳米酶有待进一步开发利用的问题，提供一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶(M＝Ru，Rh，Au)和其制备方法，以及所制备的三元金属Pd-M-Ir纳米酶的应用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术的第一方面，提供一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶，所述M为Ru、Rh或Au，所述三元金属Pd-M-Ir纳米酶为立方体结构。本专利技术的另一方面，提供一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法，包括以下步骤：(1)制备母核：用抗坏血酸还原四氯钯酸钠，制得纳米酶结构的母核。优选的，四氯钯酸钠在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗坏血酸和溴化钾的作用下反应，制得纳米酶结构的母核。更优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮、抗坏血酸、溴化钾与四氯钯酸钠的质量比为(1.5-2)∶(1-1.2)∶(10-11)∶1。反应温度低于80℃时，会造成母核形貌不统一，因此步骤(1)优选的反应温度为80-100℃。进一步地，所述纳米酶结构的母核其平均边长为16-22nm。(2)制备Pd-M体系(M＝Ru，Rh，Au)：母核与金属M盐在聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸的作用下反应，制得Pd-M体系；所述金属M盐为钌金属盐、铑金属盐、金盐或含金化合物。优选的，所述金属M盐为三氯化钌水合物、三氯化铑三水合物或氯金酸水合物。更优选的，所述金属M盐为三氯化钌水合物或三氯化铑三水合物时，所述母核中的Pd与金属M盐的质量比为1∶(0.125-1.5)。更优选的，所述金属M盐为三氯化钌水合物时，所述母核中的Pd与三氯化钌水合物的质量比为1∶(0.3-0.4)；所述金属M盐为三氯化铑三水合物时，所述母核中的Pd与三氯化铑三水合物的质量比为1∶(0.4-0.5)。更优选的，所述金属M盐为氯金酸水合物时，所述母核中的Pd与氯金酸水合物的质量比为1∶(0.5-7.5)。更优选的，所述金属M盐为氯金酸水合物时，所述母核中的Pd与氯金酸水合物的质量比为1∶(0.6-0.8)。抗坏血酸的浓度对反应体系中母核的团聚情况有影响，当抗坏血酸的浓度高于10mg/mL时会造成反应体系中的母核发生团聚，因此反应体系中抗坏血酸的浓度优选小于或等于10mg/mL。更优选的，所述金属M盐为氯金酸水合物时，反应体系中抗坏血酸的浓度优选小于或等于5mg/mL。优选的，聚乙烯吡咯烷酮在反应体系中的浓度为6-16mg/mL。优选的，当所述金属M盐为三氯化钌水合物或三氯化铑三水合物时，反应溶剂为乙二醇；当所述金属M盐为氯金酸水合物时，反应溶剂为水。反应温度会影响Pd-M体系表面的粗糙度，会改变其结构，因此，当所述金属M盐为三氯化钌水合物或三氯化铑三水合物时，反应溶剂优选乙二醇，反应温度优选大于或等于160℃，当所述金属M盐为氯金酸水合物时，反应溶剂优选水，反应温度优选大于或等于80℃。(3)制备Pd-M-Ir纳米酶：Pd-M体系与铱盐在聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸的作用下反应，制得Pd-M-Ir。优选的，所述铱盐为六氯铱酸钠水合物。优选的，Pd-M体系与六氯铱酸钠水合物的质量比为1∶(0.125-3)(以Pd计算，以下同)。更优选的，Pd-M体系与六氯铱酸钠水合物的质量比为1∶(0.75-1)。优选的，反应温度大于或等于160℃。以上所述制备方法，所述的聚乙烯吡咯烷酮的分子量约为55000。本专利技术的另一方面，提供以上所述制备方法制备的三元金属Pd-M-Ir纳米酶在免疫组化中的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过用抗坏血酸还原四氯钯酸钠，制得纳米酶结构的母核；然后母核与金属M盐反应制得Pd-M体系，Pd-M体系再通过与铱盐在高温下反应形成三元金属Pd-M-Ir(M＝Ru，Rh，Au)纳米酶，该三元金属Pd-M-Ir纳米酶对酸碱和温度具有很好的耐受性，尤其是三元金属Pd-Ru-Ir纳米酶，完全可以替代辣根过氧化物酶应用于免疫组化中。本专利技术首次制备形成Pd-Ru-Ir三元金属纳米材料，并将其应用于免疫组化，为提升免疫组化敏感性提供了思路。附图说明图1为实施例1-3中制备的母核的透射电镜图及其边长分布；图2为实施例1制备的三元金属Pd-Ru-Ir纳米酶的透射电镜图及其元素分布；图3为实施例1制备的三元金属Pd-Ru-Ir纳米酶的X射线电子能谱图；图4为实施例1制备的三元金属Pd-Ru-Ir纳米酶对酸碱和温度的耐受性图；图5为实施例1制备的三元金属Pd-Ru-Ir纳米酶应用于免疫组化的效果图；图6为实施例2制备的三元金属Pd-Rh-Ir纳米酶的透射电镜图及其元素分布；图7为实施例3制备的三元金属Pd-Au-Ir纳米酶的透射电镜图及其元素分布。具体实施方式为了更充分的理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步介绍和说明。对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书公开的内容，本专利技术的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备母核：用抗坏血酸还原四氯钯酸钠，制得纳米酶结构的母核；/n(2)制备Pd-M体系：母核与金属M盐在聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸的作用下反应，还原制得Pd-M体系；所述金属M盐为钌金属盐、铑金属盐、金盐或含金化合物；/n(3)制备Pd-M-Ir纳米酶：Pd-M体系与铱盐在聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸的作用下反应，制得Pd-M-Ir纳米酶。/n

【技术特征摘要】
1.一种三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备母核：用抗坏血酸还原四氯钯酸钠，制得纳米酶结构的母核；
(2)制备Pd-M体系：母核与金属M盐在聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸的作用下反应，还原制得Pd-M体系；所述金属M盐为钌金属盐、铑金属盐、金盐或含金化合物；
(3)制备Pd-M-Ir纳米酶：Pd-M体系与铱盐在聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸的作用下反应，制得Pd-M-Ir纳米酶。


2.根据权利要求1所述的三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属M盐为三氯化钌水合物、三氯化铑三水合物或氯金酸水合物。


3.根据权利要求2所述的三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属M盐为三氯化钌水合物或三氯化铑三水合物时，所述母核中的Pd与金属M盐的质量比为1∶(0.125-1.5)；所述金属M盐为氯金酸水合物时，所述母核中的Pd与金属M盐的质量比为1∶(0.5-7.5)。


4.根据权利要求3所述的三元金属Pd-M-Ir纳米酶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属M盐为三氯化铑三水合物时，所述母核中的Pd与三氯化铑三水合物的质量比为1∶(0.4-0.5)；所述金属M盐为三氯化钌水合物时，所述母核中的Pd与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，王卫国，李杉，颜金武，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44