摘要
过氧化物酶是最重要的天然氧化还原酶之一，广泛应用于免疫测试、食品加工和工业污水处理中。然而，天然过氧化物酶的大规模应用受限于过高的制备成本、苛刻的储存条件、极端环境下的活性不稳定等。自2007年发现Fe3O4磁性纳米粒子具有过氧化物模拟酶活性以来，越来越多的研究人员致力于过氧化物模拟酶的开发。然而，纳米材料模拟酶（纳米酶）的合成需要较为苛刻的实验条件、复杂的操作，且存在生物相容性差和批次间差异较大等问题。因此，一些研究人员开始关注小分子过氧化物模拟酶的开发。B族维生素是一组有着不同结构的水溶性化合物。本课题开展了B族维生素的过氧化物模拟酶活性研究，发现VB3、VB4、VB6具有拟过氧化物酶催化活性，并基于其良好的催化活性建立了H2O2、谷胱甘肽、抗坏血酸和没食子酸的比色检测方法。本论文主要包括五个章节的内容，其中三个章节为实验内容。 第一章为文献综述部分。首先概述了天然过氧化物酶的性质及其实际应用。其次概述了过氧化物模拟酶的分类及其在分析检测方面的应用，包括纳米材料过氧化物模拟酶和小分子过氧化物模拟酶。然后，概述了B族维生素的分类、应用及其过氧化物模拟酶活性的初步探究。最后提出了本论文的研究目的、意义及内容。 第二章为VB3过氧化物模拟酶活性研究。在H2O2存在下，VB3可催化氧化天然过氧化物酶底物3,3,5,5-四甲基联苯胺（TMB）显色，且在pH3.0~9.0的宽pH范围和高温条件下均表现出良好的催化活性。此外，动力学研究结果表明VB3对H2O2的亲和力高于天然辣根过氧化物酶和一些已报道的过氧化物模拟酶。自由基猝灭研究结果表明VB3介导的催化过程产生了?OH和O2??。在优化的实验条件下，基于VB3良好的催化活性，建立了简便灵敏的比色方法用于H2O2和谷胱甘肽的检测，线性范围分别为5.0~100.0μM和5.0~50.0μM，并将该检测方法分别成功用于医用消毒液和谷胱甘肽片剂样品中的目标物质浓度检测。 第三章为VB4过氧化物模拟酶活性研究。在H2O2存在下，VB4可催化氧化TMB显色，其催化活性表现出良好的酸碱耐受性和高温耐受性。此外，动力学研究结果表明VB4对H2O2的亲和力高于天然辣根过氧化物酶和一些已报道的过氧化物模拟酶。自由基猝灭研究结果表明催化过程中的主要活性物质是?OH。利用VB4-TMB-H2O2反应体系，建立了简便灵敏的比色方法用于H2O2和抗坏血酸的检测，线性范围分别为2.0~50.0μM和20.0~70.0μM，并成功用于隐形眼镜护理液和维生素C片剂中目标物质浓度的检测。 第四章为VB6过氧化物模拟酶活性研究。利用TMB证明了VB6的过氧化物模拟酶活性，考察了pH值、温度、VB6浓度和孵育时间等因素对VB6催化性能的影响。动力学研究结果表明VB6对H2O2的亲和力高于天然辣根过氧化物酶。此外，自由基猝灭实验结果证实了?OH是催化过程的主要活性物质。基于VB6的类过氧化物酶催化活性，建立了H2O2和没食子酸的比色检测方法，线性范围分别为50.0~600.0μM和10.0~50.0μM，并将其分别用于牛奶样品中H2O2残留的检测和不同茶浸泡液总抗氧化能力的评估。 第五章为总结与展望。本研究围绕B族维生素的过氧化物模拟酶活性，考察了影响催化反应的因素，测定了动力学参数并通过自由基猝灭实验初步探究了催化机理，最后构建了一系列比色传感方法用于H2O2、谷胱甘肽、抗坏血酸和没食子酸的检测并成功用于不同实际样品的分析。本论文研究不仅有利于拓展对B族维生素的生理功能的认知，还可以为新的小分子模拟酶的设计和开发提供参考。
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