摘要
酶作为一种高效的催化剂，在催化、检测等领域备受人们的关注。但是天然酶具有提取工艺复杂、易失活、难储存等缺点，极大地限制了其在工业生产和医疗诊断等方面的应用。因此，人们一直致力于寻找具有高催化活性、成本低且易制备的天然酶替代品。目前，人们开发了大量具备天然酶活性的纳米模拟酶材料，包括金属氧化物纳米材料、贵金属纳米材料、碳纳米材料和金属有机框架纳米材料等。其中，贵金属纳米材料以超小粒径、可与多种生物分子结合和较多活性位点等特点引起人们的广泛关注。贵金属纳米材料的制备方法包括物理法、化学法和生物模板法等。其中，生物模板法具有无毒无害且对环境友好等优势。本文以万古霉素(Van)为生物模板，制备了万古霉素稳定贵金属纳米粒子的贵金属纳米酶，并研究了贵金属纳米酶的制备方法、催化性能、检测性能和细胞毒性。具体内容如下： (1)利用Van作为稳定剂，通过调控Van和Pt的比例，制备出Van稳定的铂纳米酶(Van-PtnNPsn=0.5、1、2)。通过紫外可见分光光度计(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和动态光散射(DLS)对Van-PtnNPs进行相关结构表征，通过表征证明我们成功合成了具有面心立方体晶型结构的Van-PtnNPs。Van-Pt2NPs具有良好的类氧化酶活性，良好的温度稳定性和储存稳定性。其中Van-Pt2NPs有较大的Vmax，达到了66.138×10-8Ms-1。Van-Pt2NPs催化机理的表征证明产生的活性氧是单线态氧(1O2)和羟基自由基(·OH)。另外，利用Van-Pt2NPs建立了一种快捷可靠检测多巴胺的方法，检测范围分别为0.8-5mM和0.01-0.7mM，检测限为0.854μM。最后，Van-Pt2NPs有良好的催化还原4-硝基苯酚能力和生物相容性。 (2)利用生物模板法制备了Van稳定的钯纳米酶(Van-PdnNPsn=0.5、1、2)。通过UV-vis、XRD及XPS证明Van-PdnNPs(n=0.5、1、2)的成功合成。Van-Pd2NPs的水动力学粒径为18nm。Van-Pd2NPs具有良好的类过氧化物酶活性。利用Van-Pd2NPs的类过氧化物酶活性建立了一种快捷可靠的对苯二酚检测方法，检测限低至0.323μM。另外Van-Pd2NPs具有优异的催化还原4-硝基苯酚的能力。最后，Van-Pd2NPs几乎无细胞毒性。 (3)通过调控合成方式和金属摩尔比制备了Van稳定的铂钯合金纳米酶，最终确定高催化活性的合金纳米酶为Van-Pt1/Pd1NPs。通过XRD和XPS等证明成功合成了Van-Pt1/Pd1NPs。Van-Pt1/Pd1NPs具有良好的分散性和较小的尺寸。Van-Pt1/Pd1NPs同时具有优异的类氧化酶活性。Van-Pt1/Pd1NPs不仅有良好的温度稳定性和储存稳定性，且能产生多种活性氧将3,3'',5,5''-四甲基联苯胺(TMB)氧化。Van-Pt1/Pd1NPs的催化动力学表征证明其在最适温度和最适pH下的Km和Vmax值分别为0.218mM和24.337×10-8Ms-1。另外，利用Van-Pt1/Pd1NPs建立的检测L-半胱氨酸的检测范围为0.006-0.1mM，检测限为0.0703μM。此外，Van-Pt1/Pd1NPs具有较好的4-硝基苯酚催化还原能力、高光热转化效率（42.96%）和良好的生物相容性。
NETL