【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米酶的生物传感领域，具体涉及一种基于fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近几十年来，纳米酶作为一种天然酶的替代品，因具有成本低，活性高，稳定性好等优点，受到了各领域专家的广泛关注。金属有机框架由于具有大比表面积。有序排列的金属位点和配体，被认为是合成多孔碳材料理想前驱体，其中zif-8含有富n的有机配体。在热解处理后，锌元素会从金属有机框架中蒸发，使得铁可以掺入含有特殊空腔结构的锌-沸石咪唑框架架构，在热解过程中进一步得到形貌可控的fen5/fe3簇位点丰富的多孔碳材料。
2、乙酰胆碱酯酶是生物神经传导中的一种关键性酶，在胆碱能突触间，该酶能降解乙酰胆碱，终止神经递质对突触后膜的兴奋作用，保证神经信号在生物体内的正常传递。而aplex red荧光素本身没有荧光，在被氧化后，会生成氧化的aplex red，产生强红色荧光，随着纳米酶的发展进步，基于纳米酶的生物传感器为检测乙酰胆碱酯酶提供了新思路。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种具有类氧化物酶活性的基于fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶及其制备方法和应用。
2、本专利技术另一个目的在于提供一种用fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶检测乙酰胆碱酯酶的方法。
3、本专利技术技术方案为：
4、一种fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶的制备方法，包括以下步骤：将
5、优选的，煅烧条件为，以5-6℃/s的升温速率加热至900-1000℃并保温2-6h，优选为3-4h。
6、以fe和zn计，fe(ii)邻菲咯啉络合物与zif-8的摩尔比为1：35-60，优选为1：40-50，更优选为44-45。
7、所述fe(ii)邻菲咯啉络合物的制备方法为：亚铁盐与1,10-菲罗啉及水混合，亚铁离子与1,10-菲罗啉的摩尔比为1：3-5。
8、优选的，亚铁盐为亚硫酸铁。
9、所述zif-8的粒径为150-300nm，优选为180-240nm；在本专利技术的一个优选方式中，粒径约200nm。zif-8的制备方法为，锌盐与2-甲基咪唑分别溶解于甲醇与dmf混合液中，然后将两种溶液混合，反应1-10h取沉淀。以锌元素计，锌盐与2-甲基咪唑的摩尔比为1：6-10，优选为1：8。
10、优选的，锌盐为硝酸锌。优选的，甲醇与dmf体积比为3-6：1，更优选为4：1。
11、通过上述制备方法获得一种fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)，具有fen5/fe3簇的结构，粒径为150-300nm，优选为180-240nm；在本专利技术的一个优选方式中fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶粒径约200nm。
12、fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶中，fe含量为1wt％-3wt％，优选为1.5wt％-2wt％，更优选为1.6wt-1.8wt％。
13、所述的fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶具有过氧化物酶或者氧化物酶活性，可用于制备过氧化物酶或者氧化物酶。
14、所述的fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶还可以用于制备检测乙酰胆碱酯酶的生物传感器或者检测试剂。
15、一种检测乙酰胆碱酯酶的方法，步骤为，在待检测样品中加入乙酰胆碱并在ph 6-7条件下孵育15-30min，加入上述fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶并孵育15-30min，加入aplex red，反应5-15min后检测荧光强度。
16、本专利技术将fe(ii)邻菲咯啉络合物包覆到zif-8上，经过煅烧去除锌离子，并利用zif-8形成十二面体的碳骨架结构，fe与n配位形成fen5/fe3结构，制备fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)纳米酶。这种单原子纳米酶具有氧化物酶活性，能催化氧化aplex red产生强红色荧光，当加入乙酰胆碱酯酶和硫代乙酰胆碱的反应产物时，纳米酶活性被抑制，使得荧光aplex red降低，从而实现乙酰胆碱酯酶的检测。
17、本专利技术的有益效果在于：将zif-8@fe-phen复合材料经煅烧后铁元素和氮元素进入碳骨架中，形成石墨碳、fen5/fe3的复合材料，具有大的比表面积和丰富的活性位点，有效提升了碳基纳米酶的催化属性；
18、本专利技术的fe单原子及单原子簇(feac/fesa-nc)多功能纳米酶具备氧化酶模拟酶属性，能催化氧化aplex red产生强红色荧光，当加入乙酰胆碱酯酶和硫代乙酰胆碱的反应产物时，纳米酶活性被抑制，使得荧光aplex red降低，以此建立的生物传感器，成本低廉，应用范围广。
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1.一种Fe单原子及原子簇纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Fe(II)邻菲咯啉络合物溶液与ZIF-8分散液混合，取沉淀干燥，在保护气氛下升温至900-1000℃煅烧。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Fe(II)邻菲咯啉络合物的制备方法为：亚铁盐与1,10-菲罗啉及水混合，亚铁离子与1,10-菲罗啉的摩尔比为1：3-5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，ZIF-8的粒径为150-300nm，制备方法为，锌盐与2-甲基咪唑分别溶解于甲醇与DMF混合液中，然后将两种溶液混合，反应1-10h取沉淀。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以Fe和Zn计，Fe(II)邻菲咯啉络合物与ZIF-8的摩尔比为1：35-60。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，煅烧条件为，以5-6℃/s的升温速率加热至900-1000℃并保温3-4h。
6.一种Fe单原子及原子簇纳米酶，其特征在于，粒径为150-300nm，通过权利要求1-5任一项制备方法获得。
7.权利要求6所
8.权利要求6所述的Fe单原子及原子簇纳米酶在制备检测乙酰胆碱酯酶的生物传感器或者检测试剂方面的应用。
9.一种检测乙酰胆碱酯酶的方法，其特征在于，在待检测样品中加入乙酰胆碱并在pH6-7条件下孵育15-30min，加入权利要求6所述的Fe单原子及原子簇纳米酶并孵育15-30min，加入Aplex Red，反应5-15min后检测荧光。
...【技术特征摘要】
1.一种fe单原子及原子簇纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将fe(ii)邻菲咯啉络合物溶液与zif-8分散液混合，取沉淀干燥，在保护气氛下升温至900-1000℃煅烧。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，fe(ii)邻菲咯啉络合物的制备方法为：亚铁盐与1,10-菲罗啉及水混合，亚铁离子与1,10-菲罗啉的摩尔比为1：3-5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，zif-8的粒径为150-300nm，制备方法为，锌盐与2-甲基咪唑分别溶解于甲醇与dmf混合液中，然后将两种溶液混合，反应1-10h取沉淀。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以fe和zn计，fe(ii)邻菲咯啉络合物与zif-8的摩尔比为1：35-60。
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