熒光和催化性納米金簇的合成及其應用研究.pdf

1、貴金屬納米簇尤其金納米簇(AuNCs)具有優(yōu)良的尺寸效應、熒光特性、綠色無毒、電學和化學性質，以及最近被發(fā)現的過氧化物酶活性等,已成為當今材料學、化學和生物學研究熱點，并被廣泛應用于生物標記、酶催化、以及重金屬離子與生物小分子傳感檢測等領域。
　　本文一方面以氯化血紅素(Hemin)及脫輔基的血紅蛋白(apoHb)為還原劑和穩(wěn)定劑合成AuNCs，分別制得Hemin-AuNCs和AuNCs@apoHb兩種納米復合材料，進而深入研究了

2、產物的過氧化物酶活性和熒光特性，并分別成功地用于基于酶催化的高靈敏H2O2電化學檢測和基于熒光猝滅機制的高選擇性銅離子分析；另一方面，通過模擬自然蛋白酶途徑，引入變性的牛血清白蛋白(dBSA)和apoHb兩種蛋白質，用以分別結合Hemin-AuNCs，制備了Hemin-AuNCs@dBSA和Hemin-AuNCs@apoHb兩種新型模擬酶，并對其過氧化物酶活性進行了系統(tǒng)的研究。
　　(1)一方面以氯化血紅素為還原劑和穩(wěn)定劑合成了H

3、emin-AuNCs，另一方面引入dBSA原位合成了蛋白質外殼包裹的、高催化活性的Hemin-AuNCs@dBSA模擬酶；進而研究了Hemin-AuNCs@dBSA模擬酶的過氧化物酶活性，并將之與常見Hemin及其與金納米顆粒復合物(Hemin-AuNPs)進行比較；同時，通過穩(wěn)態(tài)動力學實驗測定了Hemin-AuNCs@dBSA的米氏常數，證明合成的Hemin-AuNCs@dBSA模擬酶催化活性不僅明顯高于Hemin和Hemin-AuN

4、Ps，而且其對反應底物的親和性也得到了明顯的提高；最后利用循環(huán)伏安法、線性掃描法、時間-電流曲線等電化學方法研究了Hemin-AuNCs@dBSA模擬酶對H2O2的電催化活性及其高靈敏的檢測，得到檢測范圍為0.2μM-2.2 mM，檢測限為0.1μM。
　　(2)第三章中，利用血紅蛋白在酸性條件下其輔基血紅素與蛋白質的作用力較弱的特性，在pH2.0時對血紅蛋白進行脫輔基處理,得到脫輔基的血紅蛋白(apo Hb)，進而將上一章合成的

5、Hemin-AuNCs與apoHb在pH9.0-10.0范圍內進行了重組，然后對重組后的Hemin-AuNCs@apoHb模擬酶的酶活性及其穩(wěn)定性進行了考察，分別研究了不同pH、溫度下酶的活性大小以及重組模擬酶的穩(wěn)定性，并將之與天然血紅蛋白和Hemin-AuNCs進行了比較；另一方面，通過穩(wěn)態(tài)動力學實驗考察了對其對底物的親和性以及其催化機理，證明了重組后的Hemin-AuNCs@apoHb模擬酶的催化活性明顯高于天然Hb和Hemin-A

6、uNCs，同時重組裝的模擬酶的穩(wěn)定性也較好，對酶底物H2O2和TMB的親和性均有很大提高，并由雙倒數曲線測算可知重組后的Hemin-AuNCs@apoHb與底物的反應機制類似于辣根過氧化物酶(HRP),也屬于乒乓反應機制。
　　(3)第四章中，以脫輔基的血紅蛋白外殼apoHb為模板和穩(wěn)定劑合成了高穩(wěn)定性的熒光金納米簇(apoHb-AuNCs)，發(fā)現其最大發(fā)射波長為604 nm，進而對其進行了透射電鏡TEM和紫外可見光譜表征，結果表