一种五金属纳米酶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及材料技术领域，尤其涉及一种五金属纳米酶及其制备方法和应用。本方法以硝酸铁、硝酸铜、硝酸银、硝酸铈、硝酸钆为原料。在聚醚F127的存在下，通过金属与单宁酸的交联，形成聚合物前驱体，通过煅烧得到五金属纳米酶。本合成方法使用非贵金属，合成成本低且合成步骤简单，制备的五金属纳米酶粒径较小且化学性质稳定。五金属纳米酶的类过氧化物酶活性可以催化H2O2与显色剂TMB发生显色反应，而多巴胺对上述显色反应具有抑制作用，多巴胺浓度升高使得反应体系在652nm处的吸光度降低，进而实现对多巴胺的可视化快速检测。本方法中的五金属纳米酶合成简单、毒性低、稳定性高且成本低，为多巴胺检测提供了一种方便快捷的方法。为多巴胺检测提供了一种方便快捷的方法。为多巴胺检测提供了一种方便快捷的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种五金属纳米酶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料
，尤其涉及一种五金属纳米酶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多巴胺是中枢神经系统功能中最丰富的儿茶酚胺神经递质之一，在精神分裂症、帕金森病等神经疾病的诊断、预防和治疗中发挥着独特而重要的作用。迄今为止，电化学技术、分光光度法、酶联免疫吸附测定和色谱法，已被用于多巴胺测定。然而这些传统检测方法面临着巨大的挑战，需要昂贵的大型仪器、耗时、专业人员操作或复杂的前处理过程，难以实现对多巴胺现场快速即时检测。
[0003]目前，多巴胺的快速检测方法仍然集中在使用酶、抗体和适体的生物传感器上。这些生物传感器存在不稳定、制备和纯化成本高、难以回收和重复使用等缺点。因此，有必要开发一种成本低、方便快捷、灵敏度高的多巴胺快速检测方法。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于提供一种五金属纳米酶及其制备方法和应用，该五金属纳米酶以硝酸铁、硝酸铜、硝酸银、硝酸铈、硝酸钆为原料，在聚醚F127的存在下，通过金属与单宁酸的交联，形成聚合物前驱体，通过煅烧得到五金属纳米酶。五金属纳米酶的类过氧化物酶活性可以催化H2O2与显色剂TMB发生显色反应，而多巴胺对上述显色反应具有抑制作用，多巴胺浓度升高使得反应体系在652nm处的吸光度降低，从而实现对待测样品中多巴胺的检测。本方法中的五金属纳米酶合成简单、毒性低、稳定性高且成本低，为检测多巴胺提供了一种方便快捷的方法。
[0005]为了解决本专利技术的上述技术问题，本专利技术提供采用以下技术方案：
[0006]本专利技术的第一目的是提供一种五金属纳米酶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007](1)将0.04～0.06g硝酸铁、0.02～0.04g硝酸铜、0.01～0.03g硝酸银、0.05～0.07g硝酸铈和0.05～0.07g硝酸钆溶于1～5mL超纯水中，超声混合1～5min，得到五种金属混合溶液；
[0008](2)将0.3～0.5g聚醚F127溶解于90～100mL去离子水和10～20mL无水乙醇中，超声至完全溶解，加入1～2mL质量浓度为24～26wt％的氨水，搅拌溶解，加入0.3～0.5g单宁酸，超声溶解，加入0.6～0.8mL质量浓度为36～38wt％的甲醛溶液，搅拌至完全溶解，将步骤(1)所制得五种金属混合溶液逐滴加入上述反应体系中，在60～80℃下，搅拌反应15～24h；
[0009](3)将步骤(2)所得到的样品洗涤、离心后，放入冷冻干燥机，在
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70℃下干燥12～24h，将干燥完成的样品放入管式炉中，煅烧温度为850～950℃，煅烧时间为2.5～3.5h，待温度降至室温后，得到五金属纳米酶。
[0010]本专利技术的第二目的是提供上述五金属纳米酶。
[0011]进一步地，所述五金属纳米酶具有类过氧化物酶活性。
[0012]本专利技术的第三目的是提供上述五金属纳米酶在即时可视化检测多巴胺中的应用。
[0013]进一步地，所述即时可视化检测多巴胺，包括以下步骤：
[0014]步骤1，将30～50μL已知的不同浓度的多巴胺溶液、40～60μL五金属纳米酶、90～110μL TMB、90～110μL H2O2、1900～1920μL HAc
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NaAc缓冲液混合均匀，在25～45℃水浴条件下，孵育8～12min；
[0015]步骤2，用紫外分光光度计记录在652nm处的吸光度，根据不同多巴胺浓度吸光度变化得出标准曲线以及线性方程。
[0016]更进一步地，步骤1中，所述HAc
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NaAc缓冲液的浓度为0.1～0.5M，pH＝4；
[0017]所述多巴胺溶液的浓度为5～75μM；
[0018]所述五金属纳米酶的质量浓度为0.3～0.8mg/mL；
[0019]所述TMB的摩尔浓度为0.6mM，H2O2摩尔浓度为3M。
[0020]更进一步地，步骤2中，所述标准曲线的建立是将已知的不同浓度的多巴胺溶液、五金属纳米酶、TMB、H2O2、HAc
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NaAc缓冲液混合均匀，在35℃水浴条件下，孵育10min，用紫外分光光度计记录在652nm处的吸光度，以多巴胺的浓度为横坐标、在652nm处的吸光度为纵坐标，作多巴胺标准曲线并得出标准线性方程
[0021]进一步地，所述即时可视化检测多巴胺，包括以下步骤：
[0022]用智能手机收集不同浓度多巴胺引起的五金属纳米酶在TMB
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H2O2体系中不同颜色变化，将颜色变化导入笔记本电脑，使用C++和OPENCV颜色分析程序对照片颜色进行分析，得到不同多巴胺浓度颜色RGB值，根据RGB值和不同多巴胺浓度，得到多巴胺的标准曲线以及线性方程。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]1、本专利技术的五金属纳米酶具有稳定的类过氧化物酶性质，可以催化H2O2产生羟基自由基，羟基自由基会将无色TMB氧化为蓝色的氧化态TMB，而多巴胺会抑制上述显色反应，多巴胺浓度越高，显色反应所产生的颜色越浅，通过颜色变化以及吸光度的变化来实现对多巴胺的可视化快速检测，结合智能手机建立了对多巴胺即时检测方法。所以，本方法具有直观、准确性高、灵敏度高、快捷方便等优点。
[0025]2、本专利技术中的五金属纳米酶对多巴胺的检测范围为5
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75μM，检测限为1.2μM，并且具有良好的选择性和抗干扰性。将其用于血清中多巴胺的检测，效果良好，结合颜色识别程序可实现对多巴胺的现场即时检测。
[0026]3、本专利技术的成本低，使用方便、易操作，反应条件简单，检测限低，具有良好的稳定性、选择性、抗干扰性以及现场可视化检测等优点。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本专利技术方法制备的五金属纳米酶的扫描
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透射电子显微镜图；
[0029]图2为本专利技术方法制备的五金属纳米酶的X射线能谱分析图；
[0030]图3为多巴胺检测浓度
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响应曲线(插图为对应的同源性校准曲线)；
[0031]图4为利用颜色分析程序对提取的不同多巴胺浓度颜色分析过程图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0033]实施例1：制备五金属纳米酶
[0034](1)将硝酸铁(0.057g)、硝酸铜(0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五金属纳米酶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将0.04～0.06g硝酸铁、0.02～0.04g硝酸铜、0.01～0.03g硝酸银、0.05～0.07g硝酸铈和0.05～0.07g硝酸钆溶于1～5mL超纯水中，超声混合1～5min，得到五种金属混合溶液；(2)将0.3～0.5g聚醚F127溶解于90～100mL去离子水和10～20mL无水乙醇中，超声至完全溶解，加入1～2mL质量浓度为24～26wt％的氨水，搅拌溶解，加入0.3～0.5g单宁酸，超声溶解，加入0.6～0.8mL质量浓度为36～38wt％的甲醛溶液，搅拌至完全溶解，将步骤(1)所制得五种金属混合溶液逐滴加入上述反应体系中，在60～80℃下，搅拌反应15～24h；(3)将步骤(2)所得到的样品洗涤、离心后，放入冷冻干燥机，在
‑
70℃下干燥12～24h，将干燥完成的样品放入管式炉中，煅烧温度为850～950℃，煅烧时间为2.5～3.5h，待温度降至室温后，得到五金属纳米酶。2.一种由权利要求1所述制备方法所制得的五金属纳米酶。3.根据权利要求2所述的五金属纳米酶，其特征在于：所述五金属纳米酶具有类过氧化物酶活性。4.一种由权利要求1所述制备方法所制得的五金属纳米酶或权利要求2所述五金属纳米酶在即时可视化检测多巴胺中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述即时可视化检测多巴胺，包括以下步骤：步骤1，将30～50μL已知的不同浓度的多巴胺溶液、40～60μL五金属纳米酶、90～110...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海龙，盛瑞，刘越，蔡太梅，王榕，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：