[发明专利]提高纳米酶的类过氧化物酶活性的处理方法及产物

说明书

一种提高纳米酶的类过氧化物酶活性的处理方法及产物，涉及人工纳米酶等生物化学领域。其中：所述处理方法为采用高浓度过氧化氢水溶液处理B相VO₂粉体得到一种具有高类过氧化物酶活性的粉体，该方法处理后得到的粉体产物相比纯B相VO₂粉体的类过氧化物酶活性提高了4～12倍。本发明提供的方法所用原材料价格低廉，反应条件温和，操作简单，成本低，有利于批量制备。依据本发明方法得到的粉体产物可用于检测过氧化氢、葡萄糖等，同时在生物传感、工业废水处理和污水处理等方面有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物化学领域中的人工酶领域，具体涉及一种提高纳米酶的类过氧化物酶活性的处理方法及产物，处理后的产物涉及一种具有高类过氧化物酶活性的钒氧化物。

背景技术

自然酶很容易在环境较恶劣和蛋白酶存在下失去活性，且制备成本高、存储条件苛刻，从而限制了其广泛应用。因此，制备环境适应性强的模拟酶成为广大科研工作者关注的研究领域之一。近年来，纳米材料应用研究受到了大家广泛的关注。自2007年四氧化三铁纳米颗粒被发现具有类过氧化物酶特性后，具有类过氧化物酶活性的纳米材料受到广泛关注。许多具有类过氧化物酶活性的纳米颗粒被不断发现，其中包括具有类过氧化物酶活性的铁磁性纳米颗粒，具有类过氧化物酶、类氧化酶活性的金属纳米颗粒，具有类过氧化物酶、类过氧化氢酶活性的四氧化三钴纳米颗粒。随着对纳米材料类酶活性和催化机理的不断深入研究，发现纳米颗粒类过氧化物酶的活性不仅与纳米颗粒的粒径有关，还与其表面所带电荷、暴露的晶格面和负载的物质有关。

在氧化物纳米酶中，氧化钒纳米酶近年来受到了关注。最近的研究表明：V₂O₅纳米线可催化过氧化氢的分解而对过氧化物酶底物(如ABTS和TMB)产生氧化作用。V₂O₅纳米线具有与钒卤代过氧化物酶(V-HPO)相似的催化动力学行为。由于其类过氧化物酶能力，V₂O₅纳米线在抑制海洋生物污损方面具有优异的潜力，同时对Gram阴性菌和革兰氏阳性菌具有很强的抗菌性。除了V₂O₅纳米线外，A型VO₂(VO₂(A))和B型VO₂(VO₂(B))也具有较强的类过氧化物酶活性，可用于比色检测H₂O₂和葡萄糖。

虽然已有Fe₃O₄纳米颗粒、V₂O₅纳米线、VO₂(A)和VO₂(B)、贵金属纳米颗粒等数种纳米酶被报道，但目前所报道纳米酶的催化活性相对于典型的生物酶低得多。例如，作为纳米酶中的典型代表，Fe₃O₄纳米颗粒的催化活性仅为典型生物酶--辣根过氧化物酶(HPR)的五十分之一(B.Jiang,et al.,Nature Protocols,2018,13,1506-1520))。这一定程度上限制了纳米酶的实际应用。因此，开发一种操作简单、成本低，且能显著提高纳米酶的类过氧化物酶活性的处理方法，能对促进纳米酶的技术进步和实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高纳米酶的类过氧化物酶活性的处理方法及产物，纳米酶具体为B相VO₂粉体，产物涉及一种具有高类过氧化物酶活性的钒氧化物，该处理方法操作简单、成本低，能显著提高B相VO₂纳米酶的活性，促进纳米酶的技术进步和实际应用。

为解决本发明的技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

提供一种提高纳米酶的类过氧化物酶活性的处理方法，所述纳米酶为B相VO₂粉体，处理方法具体如下：