酶是生命運轉(zhuǎn)不可或缺的物質(zhì),在實際應(yīng)用中具有重要作用。由于天然酶存在穩(wěn)定性差、不易儲存、提純困難等缺陷,嚴重限制了其在生產(chǎn)生活等方面的應(yīng)用。鑒于此,為最大程度發(fā)揮酶的作用,彌補天然酶缺陷,由化學(xué)方法合成的人工酶應(yīng)運而生。近些年,人工模擬酶尤其是納米酶得到巨大發(fā)展,在疾病治療、生物檢測、環(huán)境抑菌等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本研究利用高溫聚合法和還原法制備得到一種新型納米酶——NiCo₂O₄-Au復(fù)合材料。通過紫外分光光度檢測法、ESR技術(shù),研究其在模擬酶方面的特性,展示其在抗菌、清除生物被膜和抗感染方面的優(yōu)異效果,研究結(jié)果如下:1、制備得到NiCo₂O₄-Au復(fù)合材料,該材料兼具過氧化物酶和氧化酶雙重酶催化活性,能夠產(chǎn)生大量ROS。2、NiCo₂O₄-Au復(fù)合材料能夠有效殺滅E.coli和S.aureus。此外,NiCo₂O₄-Au還具有超順磁性,可經(jīng)外部磁場回收再利用,并且依舊具有良好的抗菌效果。3、NiCo

【文章來源】：河北科技師范學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

NiCo2O4-Au復(fù)合材料的研究內(nèi)容圖注Fig1.1NotestoresearchcontentofNiCo2O4-Aucomposite本研究的創(chuàng)新點：首次制備NiCo2O4-Au納米酶，并通過SEM、HRTEM、

第二章NiCo2O4-Au復(fù)合材料的制備及其模擬酶性質(zhì)19圖2.2NiCo2O4-Au復(fù)合材料的吸附-脫附等溫曲線（A）和孔徑分布圖像（B）Fig2.2Adsorptiondesorptionisothermcurve(A)andPoresizedistribution(B)imageofNiCo2O4-Aucomposite本研究在H2O2存在下，通過催化底物TMB變色從而測定NiCo2O4-Au復(fù)合材料的過氧化物酶催化活性。如圖2.3A中1溶液顏色所示：僅存在H2O2的情況下，TMB顏色未見變化；而在NiCo2O4和H2O2同時存在下，TMB底物變成淡藍色溶液；在NiCo2O4-Au和H2O2同時存在下，TMB底物變成深藍色溶液。這表明NiCo2O4-Au復(fù)合材料較NiCo2O4相比具有更高的過氧化物酶催化活性。此外，從圖中紫外可見吸收光譜可看出曲線3光吸收值高于曲線2和曲線1，進一步表明NiCo2O4-Au復(fù)合材料的過氧化物酶催化活性最高。為進一步證實NiCo2O4-Au復(fù)合材料具備模擬過氧化物酶催化活性，本研究另外選擇ABTS和OPD作為過氧化物酶底物，測定其催化活性。圖2.3B中溶液顏色和相對應(yīng)的吸收光譜表明，在H2O2存在下，NiCo2O4-Au復(fù)合材料對底物ABT和OPD都有明顯的催化活性。圖2.3C所示為不同濃度的NiCo2O4-Au復(fù)合材料催化TMB的紫外可見吸收光譜，實驗結(jié)果表明，增加NiCo2O4-Au復(fù)合材料濃度，可以顯著提高催化活性。對應(yīng)插圖中越來越深的顏色變化也表明隨著材料濃度增加催化活性隨之增大。當加入硫酸時，如圖2.3D顯示，TMB溶液從藍色變成黃色，OD值最大值在450nm處，pH值的迅速降低使催化反應(yīng)終止，表明溶液pH值是影響催化反應(yīng)的重要因素。

第二章NiCo2O4-Au復(fù)合材料的制備及其模擬酶性質(zhì)21化物酶催化活性。以上實驗結(jié)果表明，NiCo2O4-Au復(fù)合材料在一定酸性范圍和較寬溫度范圍內(nèi)均具有較強過氧化物酶催化活性。圖2.4pH（A）和溫度（B）對NiCo2O4和NiCo2O4-Au復(fù)合材料過氧化物酶活性的影響Fig2.4InfluenceofpH(A)and(B)ontheperoxidase-likeactivityofNiCo2O4andNiCo2O4-Aucomposite.本文同時研究NiCo2O4-Au復(fù)合材料的模擬氧化酶催化活性。如圖2.5A所示，NiCo2O4在沒有H2O2的情況下就能催化底物TMB，使其顏色變?yōu)闇\藍色。而NiCo2O4-Au復(fù)合材料在沒有H2O2的情況下會使TMB變成深藍色溶液，這表明NiCo2O4-Au和NiCo2O4均具有氧化酶催化活性，且NiCo2O4-Au復(fù)合材料與NiCo2O4相比具備較高的模擬氧化酶催化活性。由紫外可見吸收光譜曲線可見，曲線3的光吸收峰高于曲線2和曲線1，與上述結(jié)論相符合。此外，曲線在370和652nm處有兩個主峰，與過氧化物酶催化曲線一致。實驗同時以ABTS和OPD作為底物，測定材料的氧化酶催化活性。如圖2.5B所示，由吸收光譜曲線和可見的顏色變化可知，在不存在H2O2時，NiCo2O4-Au復(fù)合材料也能夠催化ABTS和OPD。圖2.5C顯示吸收光譜曲線在370和652nm處有兩個主要吸收峰，與上述過氧化物酶結(jié)果一致。而且在一定時間范圍內(nèi)，隨著時間延長，產(chǎn)物也越來越多。本文還通過實驗測定不同材料濃度對氧化酶催化活性的影響。結(jié)果如圖2.5D所示，當NiCo2O4-Au復(fù)合材料濃度增加時，酶催化反應(yīng)速率隨之提高。插圖中溶液顏色越來越深說明在同一時間內(nèi)材料濃度越大，催化效率越大。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe3O4/g-C3N4復(fù)合催化劑增強芬頓/光-芬頓和類過氧化酶反應(yīng)的活性及穩(wěn)定性（英文）[J]. Shafaq Sahar,Akif Zeb,劉亞男,Naseeb Ullah,徐安武.  催化學(xué)報. 2017(12)



本文編號：3454691