[发明专利]具有模拟酶性质的MOP-纳米棒及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种具有模拟酶性质的MOP‑纳米棒及其制备方法与应用，属于化学技术领域。该MOP‑纳米棒的制备方法是将如式（Ⅰ）所示的5位取代的间苯二甲酸衍生物与硝酸铜三水合物在有机溶剂中于75℃条件下加热反应，将所得产物醇洗后干燥，之后于水中浸泡洗涤，之后烘干，即得；，式（Ⅰ）；其中，‑R为‑H、‑Br、‑NO₂、‑OH或‑CH=CH₂。与现有的大部分模拟酶相比，本发明合成方法简便，产物易于分离纯化，并且有着更宽的pH应用范围，特别是pH为6‑10时有着较高的催化活性，能进一步丰富模拟酶体系的应用。

技术领域

本发明属于化学技术领域，具体涉及一种具有模拟酶性质的MOP-纳米棒及其制备方法与应用。

背景技术

天然酶是一种生物催化剂，是一种广泛存在于生物体内具有催化功能的蛋白质，它同时有着广谱性酶的性质，也有着其自身的特性：如较高的催化效率、较高的反应专一性、温和的反应条件；有些酶（如脱氢酶）需要辅酶或辅基，有奇特的酶活性调节能力。然而，天然酶结构复杂，会被蛋白酶水解易变性失活、反应条件一般较为温和（pH、温度等），不利于实际应用，并且提纯困难、价格昂贵，给储藏及使用带来不便，实际需要促使人们开发具有酶功能的模拟酶体系用于实际生产，因此人造的模拟酶成为一种大趋势。

模拟酶(mimetic enzyme)，是一类利用化学方法合成的比天然酶简单的非蛋白分子。模拟酶的概念首先是由Ronald Bleslow提出(Ronald Breslow, Larry E．Overman,American Chemical Society, 1970, 92(4), 1075-1077.)，主要是通过一些仿生的化学方法合成一些具有天然酶某些催化性能的有机复合活性分子，其中卟啉则是很好的例子。相比于天然酶，模拟酶具有结构简单，化学性质稳定不易失活，具有一定的催化能力、价廉易得，无需辅助因子等优点，是目前生物化学研究领域的一个重要研究内容(Jianxin Xie,Xiaodan Zhang, Hui Wang, Huzhi Zheng, Yuming Huang, TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2012, 39, 114–129)。传统的模拟酶如血红素等也有着一定的应用，但是有一个突出的问题，即与天然酶相比，传统的模拟酶催化效果不理想，给实际应用带来困难。

自从2007年发现了磁性的四氧化三铁纳米粒子（Fe₃O₄ MNP_S）具有POD（过氧化物酶）的催化活性，可完成对H₂O₂与3,3^',5,5^'-四甲基联苯胺（TMB）、重氮胺基苯（DAB）等的催化反应，显现出具有与辣根过氧化物酶类似的催化功能。并且利用Fe₃O₄ MNP_S的这一特性，催化过氧化物酶底物2,2^'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐（ABTS），建立了一个测定H₂O₂的比色方法（Wei H, Wang E, Analytical Chemistry, 2008, 80: 2250.）以来，有着模拟酶性质的纳米材料逐渐进入人们的视线。